Tecnología cuántica; una carrera ¿sin final?

La computación es algo relativamente nuevo en la historia de la humanidad pero como todo, también evoluciona. Allá por la década de los sesenta, se estableció la llamada Ley de Moore para regir la computación. Esta ley, nombrada así por Gordon Moore, cofundador de Intel, indicaba que el número de transistores dentro de un chip se duplicaría cada doce meses y así ha venido siendo hasta nuestros días, cuando parece que el proceso de miniaturización está llegando a su límite. ¿Y entonces qué pasa ahora? Tal y como explica José Camacho, Big Data & Quantum Computing Iberia Director de Atos, “es a partir de estos tamaños en los que los átomos comienzan a comportarse de forma autónoma, no respetando los caminos diseñados para ellos y exigiendo una nueva forma de tratamiento: la computación cuántica”.

La primera revolución cuántica, liderada a principios del siglo XX por investigadores europeos como Einstein, Heisenberg y Planck, dio lugar a grandes inventos como el transistor, el láser, la resonancia magnética y el GPS. Pero fue Richard Feynman, premio Nobel de Física en 1965, quien unió la física cuántica con la teoría de la información en su conferencia sobre la Física de la Computación organizada en 1981. En ella, Feynman expuso los primeros principios de la teoría de la información cuántica y describió las bases sobre las cuales se está desarrollando hoy en día la computación cuántica. Es una tecnología muy compleja, hasta el punto de que el propio premio nóbel se pronunció así al respecto:  “Creo que puedo decir con seguridad que nadie entiende la mecánica cuántica”.

Hoy, estamos ya inmersos en la que podemos llamar ‘segunda revolución cuántica’, la cual irrumpirá en todas las actividades comerciales de las próximas décadas, desde la medicina hasta la agricultura y las finanzas.  “Aunque todavía estemos a varios años de distancia de un futuro cuántico (difícil de cuantificar cuántos), este no es el momento de que ninguna empresa interesada en la computación cuántica se quede inactiva, y de hecho es, precisamente, el momento adecuado para ser proactiva” explica Camacho. 

“Creo que puedo decir con seguridad que nadie entiende la mecánica cuántica”

Si bien la adopción de esta tecnología tiene ante sí aún varios obstáculos significativos; como son la falta de tecnologías de apoyo, experiencia en codificación y desarrollo de algoritmos, esfuerzos colaborativos de I+D y, por supuesto, talento humano; la computación cuántica debería posibilitar, en los años venideros, hacer frente a la explosión de datos que el big data y el Internet de las cosas provocan. 

Esta tecnología está “llamada a cambiar las reglas de la computación” comenta Fernando Maldonado, analista de IDG Research, quien afirma que elevará los órdenes de magnitud del procesamiento, pero también el potencial de las amenazas, que se incrementará. “Lo que antes se hacía en miles de horas en un plazo de cinco años se podrá hacer en minutos. Es más: podrán resolverse problemas que antes eran impensables de solucionar. Las empresas que dominen esta computación tendrán una clara ventaja sobre las que no lo hagan”, añade su compañero Alberto Bellé.

“Aunque Google e IBM son los grandes adalides de este nuevo paradigma, hay otras tecnológicas como Fujitsu o Atos que ya han lanzado simuladores de informática cuántica que no hay que perder de vista. Es un sucedáneo que acelerará todo este nuevo escenario”, amplía Bellé.

Como locos a por la supremacía cuántica

A mediados de septiembre, Google dio la sorpresa tras haber alcanzado presuntamente la 'supremacía cuántica', todo un logro en la historia de la informática. La compañía de Mountain View publicó durante unos minutos el borrador de un artículo de investigación donde aseguraba que su sistema, basado en los principios de la mecánica cuántica, había sido capaz de resolver una tarea irrealizable para el más potente de los ordenadores actuales. Según el artículo, los científicos podían usar un ordenador de 53 qubits para realizar cálculos en 200 segundos, lo que requeriría 10.000 años de funcionamiento de un ordenador clásico. 

Poco tardó IBM en responder. En un par de semanas la compañía publicó en su blog de la organización de Research un análisis del concepto de "supremación cuántica" que había sido atribuido a Google, en el que niega, con datos, que ese supuesto logro se haya producido. 

 "Las empresas que dominen esta computación tendrán una clara ventaja sobre las que no lo hagan”

Para contrastar los hechos supuestamente probados por Google, IBM Research realizó esa misma tarea con un sistema de computación tradicional, debidamente optimizado en sus componentes de hardware y software, y ha podido realizarla en solo 2,5 días y con unos resultados mucho más fiables. En el blog, los técnicos de IBM Research, añaden que "esta estimación es de hecho conservadora, basada en el "peor de los casos", y con ajustes añadidos el coste clásico de la simulación puede reducirse aún más".

La idea de supremación cuántica es alcanzar el punto en el que un ordenador cuántico puede hacer cosas que un sistema tradicional no puede hacer. "Ese umbral no se ha alcanzado", afirma IBM Research.

La informática cuántica está llamada a cambiar por completo el modelo de computación. Tal y como explica Carlos Cordero, director de tecnología de Fujitsu en España a ComputerWorld, hoy en día se enfrenta a importantes barreras que hacen que, de momento, su uso no sea posible. Algunas son limitaciones físicas, otras, de madurez, pues se calcula que hasta dentro de 10 o 20 años esta tecnología no estará lista para implantarse en el mercado. “Yo calculo unos 15 años”, se aventura a decir el directivo de Fujitsu. 

Puedes encontrar el reportaje completo en la revista de ComputerWorld