"La tecnología cuántica es la nuclear del siglo pasado"

La computación cuántica ha pasado desapercibida en los últimos años a la sombra de otras más rimbombantes como la inteligencia artificial o el blockchain. En parte, esto se debe a que la tecnología cuántica aún está en pañales y en estos momentos sólo se puede especular sobre el enorme potencial que ésta tendría para la sociedad. En parte, porque si no te dedicas a la tecnología o a la informática, esto suena a una ciencia ficción demasiado compleja de comprender. 

Sin embargo, Ulises Arranz, consultor independiente de computación cuántica, es capaz de poner en castellano simple el gran lío que supone entender esta tecnología y de materializar su enorme potencial. Esto se debe a una trayectoria de más de 30 años en iniciativas de tecnología, innovación y proyectos digitales en Accenture, además de participar en el lanzamiento del área de Quantum Computing de la consultora y de formar parte del Strategic Advisory Board para el European Quantum Flagship. 

 

Computación cuántica en la práctica

“Las máquinas todavía no tienen potencia suficiente como para dar todo lo que se está prometiendo. Pero una vez que esas máquinas estén disponibles, vamos a tener ordenadores cuánticos que, combinados con ordenadores clásicos, van a ser capaces de acelerar de forma brutal lo que son algunos de los cálculos, cálculos que ahora mismo no se pueden resolver o que se quedan incompletos”, explica Arranz.

En resumen, la computación cuántica va a poder realizar de forma mucho más rápida análisis y cálculos que hoy toman muchísimo tiempo (si es que se logran completar) y energía. Entre los beneficios mencionados por el experto, los ordenadores cuánticos van a mejorar los procesos de optimización. Un ejemplo concreto de ello serían los cálculos de la carga de los aviones, cuyo análisis conlleva la combinación de diversos criterios como el peso, el volumen, el centro de gravedad, la distribución, entre otros.

 

"Una vez que esas máquinas estén disponibles, vamos a tener ordenadores cuánticos que, combinados con ordenadores clásicos, van a ser capaces de acelerar de forma brutal lo que son algunos de los cálculos"

 

 

“Cuando aumentas el número de variables consigues una explosión estadística tan brutal en cuanto a las posibilidades, que eres incapaz de explorarlas todas con la forma mecánica clásica. En cambio en la cuántica, de una forma muy natural se llegan a soluciones muy complejas o completas”, señala.

Otro beneficio es la aceleración de procesos analíticos que son muy complejos o pesados de realizar con ordenadores clásicos, como los de inteligencia artificial o de simulación. “La computación cuántica es mucho más apropiada para simular la naturaleza, por ejemplo, para representar una molécula, para descubrir nuevas drogas o nuevos materiales, o conseguir un material óptimo para el almacenamiento de energía”, incluso, dice, para predecir de forma mucho más precisa el tiempo, al incluir variables que actualmente no pueden ser procesadas. 

Aunque Arranz insiste en que los ordenadores cuánticos no van a reemplazar por completo a los clásicos, éstos sí podrían ayudar a reducir radicalmente el consumo de energía en los procesos en los que se utilice esta tecnología. Por un lado, ayuda a reducir el consumo de los data centers actuales al hacer en menos tiempo los procesos de un ordenador clásico. Por otro lado, se conoce que los procesos de inteligencia artificial son tan complejos y pesados que generan una huella de carbono equivalente a la vida útil de cinco coches, algo que con la computación cuántica se reduciría exponencialmente.

 

Industrias a la delantera

Las más obvias ganadoras en lo que es la evolución de la computación cuántica son las empresas de high tech que actualmente están desarrollando la tecnología: el hardware, el software y los futuros servicios. Sin embargo, los distintos sectores económicos también se verán beneficiados con esta tecnología.

Según Arranz, las industrias más avanzadas en este ámbito son las farmacéuticas, químicas y de nuevos materiales, que ven un gran potencial en la computación cuántica para la simulación de componentes. Asimismo, el área de las finanzas “ha descubierto la pólvora con los procesos de optimización”, como para la detección de fraude, el análisis de portfolios y la posición de las divisas. “Dos tercios de todos los bancos mundiales ya están invirtiendo en stealth mode, es decir, de forma un poco oscura, en estos procesos” para aprovechar esta ventaja competitiva una vez que el hardware esté disponible.

 

"Los ordenadores cuánticos, cuando tengan la suficiente potencia, van a ser capaces de reventar cualquier clave que estamos utilizando ahora mismo"

 

El sector militar y aeroespacial es otro extremadamente interesado en la computación cuántica. La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa (DARPA) de Estados Unidos “está metiendo muchísimo dinero, el departamento de energía americano tiene inversiones multimillonarias en estos temas, todos los sistemas de seguridad y contraespionaje (CIA, NSA), están ahí peleando”, asegura el consultor.

“Los gobiernos están metiendo mucho dinero para crear los ecosistemas e impulsar su tecnología, las grandes corporaciones, en el caso de los fabricantes de hardware o software, están invirtiendo en fabricar y crear el ecosistema, y luego las empresas están construyendo lo que son sus sets de algoritmos o sus programas y los están integrando ya en sus procesos”, sostiene. 

 

El ‘salvaje oeste’ en ciberseguridad

“Los ordenadores cuánticos, cuando tengan la suficiente potencia, van a ser capaces de reventar cualquier clave que estamos utilizando ahora mismo. Las RSA o las claves de curva elíptica estarían expuestas con el uso de un ordenador cuántico”, advierte Arranz.

Ya existen iniciativas que buscan lograr lo que se denomina como criptografía poscuántica, es decir, algoritmos resistentes a la computación cuántica, como el concurso del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de Estados Unidos, que se encuentra en la fase final de definición entre las alternativas favoritas. Sin embargo, Arranz alerta de que “no hay tiempo. Si yo en 10 o 12 años, que es lo que tardo en sustituir las claves RSA y hacer una actualización en todos mis sistemas, ya estoy en apuros cuando aparezca un nuevo ordenador cuántico y me tenga que mover a la siguiente post-quantum cryptography”, comenta. 

Pero eso no es todo. Quizás la computación cuántica tarde una década en lograr acumular la potencia para descifrar todas las claves actuales, pero según el experto las potencias mundiales, los servicios de seguridad y los hackers ya están guardando toda la información disponible, aunque esté encriptada, con la esperanza de poder desencriptarla más adelante. “Y muchas veces los secretos no duran diez años, duran 50 o 60, por lo tanto, la comunidad de ciberseguridad está realmente preocupada”, agrega Arranz.

 

"Las grandes potencias están invirtiendo cantidades descomunales de dinero nunca antes vistas en tener los mejores laboratorios y las mejores tecnologías en estas áreas"

 

“La computación cuántica ahora es el salvaje oeste”, sostiene el experto. Si justo ahora se está debatiendo sobre la ética en la inteligencia artificial, que es una tecnología que comenzó a sonar hace 15 o 20 años, hoy, con la actual guerra geopolítica en la que se encuentra el mundo, es prácticamente imposible controlar el uso ético de una tecnología como la cuántica que aún está dando sus primeros pasos. 

“Las potencias, los países, están realmente preocupados por ser de los primeros que dispongan del ordenador cuántico más potente, porque en cuanto la tenga el enemigo o el competidor, va a tener una ventaja bestial sobre mí”, asegura Arranz. “China, Estados Unidos y las grandes potencias están invirtiendo cantidades descomunales de dinero nunca antes vistas, en tener los mejores laboratorios, las mejores tecnologías en estas áreas, porque la cuántica es la nuclear del siglo pasado”. 

“Va a haber un nacionalismo cuántico (...) Estamos en una guerra geopolítica y comercial por el tema de los conocimientos y por las patentes. Aunque Europa es la primera en investigación y en conocimiento, se queda muy atrás en la conversión de ese conocimiento en innovación, porque las patentes se las llevaban los chinos, los japoneses, los americanos”, puntualiza el consultor. 

 

Los obstáculos para el avance de la cuántica

Todas estas promesas y proyecciones de lo que significará la evolución de la computación cuántica se encuentran actualmente con ciertas piedras de tope que impiden un avance inmediato de esta tecnología. 

Una de ellas es el desarrollo del hardware. El funcionamiento de los ordenadores cuánticos se definen por tres parámetros: el número de cúbits, que es la forma de codificación de la información en la informática cuántica y que marca la potencia del ordenador; la tasa de error que arroja el ordenador cuántico en sus cálculos; y la decoherencia, que es el tiempo en que el sistema cuántico se mantiene estable para ejecutar un algoritmo. “Es imprescindible que las tres tasas crezcan a la vez. Hasta que los tres no estén creciendo de una forma ordenada, no vamos a tener un ordenador cuántico suficientemente potente”, sostiene Arranz.

 

“No tenemos todavía una disciplina que nos garantice que en un tiempo razonable nos vayan a salir los perfiles que necesitamos. Ni los perfiles ni la escala. Porque cuando esto estalle, nos vamos a encontrar una demanda brutal y no somos capaces de atenderla”

 

“Una vez que se resuelva el tema tecnológico, la limitación principal que vamos a encontrar es la complejidad que tiene y la ausencia de talento”, afirma. Actualmente, las empresas que están incursionando en esta tecnología están capacitando o haciendo un reskilling de sus informáticos, ingenieros, telecos, matemáticos o físicos. Sin embargo, a pesar de que existen másters y cursos sobre este tema, no hay carreras específicas de ingeniería cuántica. 

“No tenemos todavía una disciplina que nos garantice que en un tiempo razonable nos vayan a salir los perfiles que necesitamos. Ni los perfiles ni la escala. Porque cuando esto estalle, nos vamos a encontrar una necesidad, una demanda brutal, y no somos capaces de atenderla”, advierte Arranz. 

Otro obstáculo actual son los reducidos esfuerzos públicos para sacar adelante esta tecnología. Si bien Arranz valora la creación de iniciativas como Quantum Spain, que busca la creación de un ecosistema de computación cuántica en España, cree que es un proyecto que llega “tarde y pobre”. 

“Es buena noticia que lo hayamos sacado, porque será la semilla, pero es que los demás ya han plantado dos bosques”, sostiene. Quantum Spain, explica, cuenta con un presupuesto de 100 millones de euros, de los cuales la gran mayoría está dedicado al área de las comunicaciones, “donde España tiene mucha presencia a nivel europeo”. Sin embargo, la iniciativa sólo considera 20 millones para el programa de computación. Para comparar, el especialista pone el caso de Francia, que ha destinado 1.800 millones de euros para desarrollar su programa cuántico, "aparte de lo que ponga la comunidad económica europea”.

Además, critica que España no cuenta con un plan estratégico de computación cuántica a nivel país, mientras que otros como Estados Unidos, Alemania, Francia e Inglaterra ya lo han hecho. 

No obstante, concluye que el país tiene un gran potencial para transformarse en un líder en este ámbito debido al enorme conocimiento que España genera en esta temática. “Somos los números uno en Europa en cuanto a la liberación de papers de entornos cuánticos” y, a pesar de que faltan profesionales especializados, los pocos que hay son de gran nivel. “El resto lo sabe y se los están llevando”. El trabajo que queda por hacer, dice, es convertir el conocimiento de vanguardia en tecnología, innovación y patentes.