La revolución cuántica: el futuro de la computación
► Los actuales sistemas tecnológicos, incluso los grandes superordenadores, tienen limitaciones que la física pretende resolver con la computación cuántica
LaLa computación cuántica, una vez relegada al ámbito de la ciencia ficción, está emergiendo como la próxima frontera en la tecnología de la información. Con países y corporaciones multinacionales invirtiendo en esta tecnología, la carrera cuántica está en pleno apogeo.
La apuesta de España
La computación cuántica es una de las apuestas estratégicas del gobierno de España para, según defiende, situarse a la vanguardia de la innovación y el desarrollo tecnológico. Así lo demuestran las diferentes iniciativas que se han puesto en marcha en los últimos años para impulsar este campo, que promete revolucionar la ciencia, la industria y la sociedad en general.
Uno de los primeros ejemplos es el anuncio de la construcción de un ordenador cuántico en Barcelona, en el mismo lugar donde ahora se ubica el MareNostrum, el principal superordenador de nuestro país. Este proyecto, respaldado por una subvención estatal de 22 millones de euros, es un paso con el que se quiere posicionar a España en la carrera cuántica, actualmente liderada por empresas de otros países.
Otra de las iniciativas gubernamentales en relación a este tema es la Estrategia Española de I+D+i en Inteligencia Artificial, que se presentó en 2019 y que contempla la computación cuántica como una de las áreas prioritarias de investigación y desarrollo. Esta estrategia tiene como objetivo aprovechar el potencial de la inteligencia artificial y la computación cuántica para mejorar la competitividad, el crecimiento económico y el bienestar social de España.
Otra de las iniciativas es el Consorcio Nacional de Computación Cuántica, que se creó en 2020 y que agrupa a entidades públicas y privadas, entre las que se encuentran el CSIC, el CIEMAT, el CDTI, Telefónica, Repsol, BBVA o Iberdrola. El consorcio busca fomentar la transferencia de conocimiento y la colaboración en proyectos de computación cuántica, así como generar un ecosistema nacional que impulse este sector.
La tercera iniciativa es el Plan Nacional de Computación Cuántica, que se anunció en 2021 y que cuenta con una inversión de 50 millones de euros. El plan tiene como objetivo desarrollar una infraestructura nacional de computación cuántica, que permita acceder a recursos y servicios cuánticos avanzados, así como fomentar el talento, la formación, la innovación y el liderazgo en este campo.
El plan también pretende impulsar la participación de España en proyectos europeos e internacionales de computación cuántica.
Apoyo privado
Estas tres iniciativas muestran el compromiso del gobierno de España con la computación cuántica, una tecnología que se espera que tenga un gran impacto en ámbitos como la salud, la energía, la seguridad, la comunicación, la educación o el medio ambiente. Con ellas, España aspira a convertirse en un referente mundial en esta materia y a aprovechar las oportunidades que ofrece la computación cuántica para el desarrollo económico y social del país.
Pero, además, hay otras administraciones que también están recibiendo el apoyo de empresas privadas para intentar liderar este campo del futuro de la computación. Uno de los mejores ejemplos lo encontramos en el País Vasco.
La multinacional IBM (una de las empresas que más está invirtiendo en investigación sobre esta materia) elegía, en colaboración con el gobierno vasco, San Sebastián para ubicar su sexto superordenador cuántico a nivel mundial y el segundo en Europa. Este centro de computación cuántica de IBM ha dado lugar a la alianza Basque Quantum de tecnologías cuánticas.
Otro ejemplo está en Galicia, donde la Xunta destinaba 13,9 millones de euros a la construcción de otro ordenador cuántico (esta vez de la mano de Fujitsu) para estar ubicado en CESGA (el Centro de Supercomputación de Galicia). Será un ordenador de 32 qubits basado en tecnología de superconductores así como diferentes infraestructuras complementarias.
Como en el caso del País Vasco, el CESGA plantea este ordenador cuántico para que pueda ser usado por la comunidad científica. De hecho, el acuerdo firmado con Fujitsu también contempla planes de formación específicos para las universidades y empresas.
También habrá convenios de I+D con otras entidades gallegas y se realizará un proceso de consultoría con el fin de detectar cuáles pueden ser las industrias más susceptibles de beneficiarse de esta tecnología.
Qué es un ordenador cuántico
Así pues, tal y como estamos viendo, la computación cuántica promete revolucionar numerosos campos, desde la medicina hasta los materiales o el conocimiento de nuestro propio planeta y su funcionamiento. Al simular el mundo cuántico, esta tecnología podría permitirnos entender el mundo microscópico que nos rodea, resolver problemas que actualmente no tienen solución y avanzar en la medicina personalizada.
Pero, ¿qué es exactamente un ordenador cuántico y cómo funciona? Un ordenador cuántico es una máquina que aprovecha los fenómenos de la mecánica cuántica. A diferencia de los ordenadores clásicos que utilizan bits para procesar información, los ordenadores cuánticos utilizan qubits. Un qubit puede existir en una superposición de sus dos estados base, lo que significa que puede representar tanto 0 como 1 simultáneamente. Esto permite a los ordenadores cuánticos procesar una gran cantidad de información de manera simultánea, lo que les da una ventaja significativa en términos de velocidad y capacidad de procesamiento para ciertos tipos de problemas.
Las inversiones en tecnología cuántica están alcanzando niveles récord. En 2022, los inversores invirtieron 2.350 millones de dólares en startups de tecnología cuántica. Estas inversiones están impulsadas por la confianza en el potencial comercial futuro de las tecnologías cuánticas. Las cuatro industrias que probablemente verán el impacto económico más temprano de la computación cuántica (automoción, química, servicios financieros y ciencias de la vida) podrían ganar potencialmente hasta 1,3 billones de dólares en valor para 2035.
Cada compañía tiene su propio enfoque para el desarrollo de la computación cuántica. IBM, por ejemplo, está invirtiendo en la creación de regiones cloud multizona y en la instalación de superordenadores cuánticos en diferentes partes del mundo. Por otro lado, Amazon está centrando en desarrollar procesadores para alimentar estas máquinas. Google, mientras, también pelea por tener el ordenador cuántico más potente. Estas propuestas reflejan la diversidad de aplicaciones y posibilidades que ofrece la computación cuántica.
Tanto el gobierno central como varias autonomías tienen planes de inversión en la materia
La computación cuántica puede dar respuesta a problemas que ahora sin irresolubles