La Comisión Europea ha elegido a España para albergar una de las siete primeras fábricas de Inteligencia Artificial del continente. Será en el Centro Nacional de Supercomputación de Barcelona. Y es que hablamos de unas fábricas que servirán, por ejemplo, para diseñar chips como el nuevo chip cuántico que presenta Google este martes, Willow. Un diminuto superconductor capaz de resolver megaoperaciones en solo cinco minutos.

Sergio Boixo, director científico del equipo de computación cuántica de Google, ha sido entrevistado por Carlos Franganillo en Informativos Telecinco para conocer los detalles de este nuevo chip cuántico y la computación cuántica en sí, un campo que no para de crecer en los últimos años.

Para entrar en contexto comenzamos con lo básico. Porque la computación cuántica es un tema muy complejo. ¿Cuál sería la diferencia entre un ordenador normal y un ordenador cuántico?

"Es una pregunta un poco difícil. Porque la mecánica cuántica tiene fama de ser difícil de entender. No vemos día a día las propiedades cuánticas de los objetos. Los objetos se comportan siempre cuánticamente a muy pequeña escala, pero a medida que van creciendo, lo que ha ocurrido siempre hasta ahora, es que dejan de comportarse cuánticamente, deja de tener estas propiedades cuánticas, y se comportan clásicamente. Pues un ordenador cuántico sería un ordenador que va a ser un ordenador a gran escala, pero que sigue comportando cuánticamente, que sigue las reglas de la lógica de la mecánica cuántica a la hora de hacer cálculos".

¿En qué se traduce esta información -de Sergio Boixo- en cuanto a velocidad de procesamiento?

"Es una buena pregunta, la verdad. Porque los ordenadores cuánticos no son más rápidos que los ordenadores clásicos. Son ordenadores distintos que los ordenadores clásicos, porque funcionan con una lógica distinta. Los ordenadores clásicos o tradicionales funcionan, para simplificar, como un ábaco -los ábacos tienen miles de años de antiguedad-. Pues así funcionan los ordenadores clásicos, lo que pasa es que tienen miles de millones de bolitas y se mueven miles de millones de veces por segundo. Los cuánticos no. Los cuánticos no tienen nada que ver con un ábaco. Siguen reglas distintas, las reglas de la mecánica cuántica. Entonces, no son más rápidos, sino que computan de otra manera. Y hay cosas que son imposibles para los ordenadores clásicos y que los ordenadores cuánticos sí pueden hacer. Sobre todo, problemas que tienen que ver con resolver simulaciones de química o de física. Porque toda la física y la química moderna se basa en la mecánica cuántica. Y para eso necesitamos un ordenador cuántico".

Desde hace unos años, especialmente en la última década, vemos mucha atención en el campo de la computación cuántica. Hay muchas expectativas, muchas esperanzas. Hoy se presenta el nuevo chip de Google. ¿Qué significa este paso y qué se puede llegar a producir?

"Sí, hay expectativas a la computación cuántica, es lo que llamamos la 'segunda revolución cuántica'. La 'primera revolución cuántica' ya nos trajo los chips semiconductores que se usan en los ordenadores que llamamos tradicionales. La 'segunda revolución cuántica' es esta que está empezando y hay muchas expectativas porque creemos que puede tener un impacto tan importante como el que ha tenido ya la 'primera revolución cuántica'. Y eso nos permitiría hacer grandes avances en físca y química, que es la base de la industria. Podríamos reemplazar, en química, por ejemplo, si quieres hacer una nueva batería más eficiente a lo mejor tienes que hacer que hacer muchos experimentos. Si quieres probar un millón de distintos tipos de diseño de una batería vas a tener que hacer un millón de experimentos. Y eso es muy costoso y se tarda mucho. Pero con un ordenador cuántico podríamos reemplazar estos experimentos por simulaciones".

El nuevo chip que acaban de sacar puede hacer algunos cálculos en cinco minutos que en un ordenador normal llevaría 10 septillones de años. Algo sorprendente.

"10 septillones en inglés. En español serían 10.000 trillones de años, que es más años que la edad del universo. Esto es un cálculo especializado. Porque, como decía, los ordenadores cuánticos no son más rápidos, sino que son distintos. Entonces hay algunos cálculos, como este que llevaría en un superordenador 10.000 trillones de años, son cálculos que son imposibles con superordenadores, pero que ordenadores cuánticos sí pueden hacer".

¿Estamos muy lejos realmente de tener un ordenador cuántico? Ahora estamos trabajando con procesadores experimentales, ¿cuándo tendremos un ordenador cuántico real?

"Muy buena pregunta. Efectivamente, ahora tenemos ordenadores experimentales, o también les llamamos ordenadores cuánticos ruidosos, porque tienen ruido. Tienen ruido quiere decir que, después de unas pocas miles de operaciones, se empiezan a comportar clásicamente, eso es lo que hace el ruido. Entonces, para tener un ordenador cuántico real, o tolerante a fallos, necesitamos un ordenador que pueda hacer miles de millones de operaciones sin ruidos, tolerante a fallos. Y otra de las cosas que hemos conseguido hacer por primera vez con el nuevo chip, Willow, que estamos presentando, es que la corrección de errores funcione, lo cual quiere decir que vamos añadiendo más kybites -elementos básicos del chip cuántico- y, con la corrección de errores, se va comportando cuánticamente, a medida que va creciendo en complejidad".

Boixo citó antes un caso práctico, las baterías, respecto al número de experimentos que requeriría un proceso que se acortaría con la computación cuántica. Pero, cuando eso sea una realidad, ¿qué otros misterios podremos resolver, echando la imaginación a volar?. Como la exploración del universo, medicinas o vacunas.

"Hay ya casos en que vemos cálculos que son imposibles para ordenadores clásicos y que los ordenadores cuánticos pueden hacer, pues efectivamente sabemos que nos ayudarán a descubrir nuevas medicinas, nos ayudarán en procesos de química -como las baterías más eficientes- y también hemos publicado artículos donde explicamos que nos ayudará incluso a encontrar formas de energía alternativas. Pero hay muchas cosas que todavía no sabemos qué es lo que podrá hacer un ordenador cuántico porque los estamos construyendo todavía. Pero sabemos, no obstante, que las propiedades del mundo son mecánica cuántica y son propiedades que solo se van a poder explotar e incluso aprender usando ordenadores cuánticos".

Toda esta tecnología es también muy apetitosa, hay mucha competición mundial por controlar esa computación cuántica antes que los demás, por todos los avances que puede traer y por la capacidad de descodificar criptografía y todo el tema de sistemas de proteccción de ciberseguridad. ¿Hay una gran competición entre lo que hace EEUU y lo que hace China, o hay colaboración en este campo?

"Bueno. Evidentemente, estamos en la 'segunda revolución cuántica', entonces hay interés en distintos grupos, en distintos países. Europa, EEUU y China. Pero creo que, sobre todo, es una competición contra la naturaleza. Esto que queremos hacer, controlar la naturaleza de una manera distinta, es muy difícil construir el primer ordenador cuántico y sobre todo la competencia que tenemos es contra la naturaleza. Por ejemplo, mejorando la correción de errores como acabamos de ser capaces de hacer por primera vez con nuestro nuevo chip Willow".

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