Juan Ignacio Cirac: ¡°Tendremos tecnolog¨ªas cu¨¢nticas en nuestros m¨®viles¡±

Si Max Planck fue el padre de la f¨ªsica cu¨¢ntica, Juan Ignacio Cirac sent¨® las bases te¨®ricas para su aplicaci¨®n a la computaci¨®n. Es el id¨¦ologo del ordenador cu¨¢ntico. Cirac es f¨ªsico. Fue la persona m¨¢s joven en recibir el premio Pr¨ªncipe de Asturias de Ciencias por ser, seg¨²n el jurado, ¡°un referente internacional que ha producido algunas de las ideas m¨¢s originales y brillantes tanto en el campo de la informaci¨®n cu¨¢ntica como en el de la f¨ªsica at¨®mica".

Desde 2001 vive en Alemania donde dirige la Divisi¨®n Te¨®rica del Instituto Max-Planck de ?ptica Cu¨¢ntica en Garching. Hablamos con ¨¦l desde su despacho en Munich.

P. Empecemos fuerte, ? la computaci¨®n cu¨¢ntica es otra de esas ¡°revoluciones¡± que va a cambiar el mundo?

R. La computaci¨®n cu¨¢ntica es un a nueva forma de hacer c¨¢lculos con ordenadores, muy distinta a la forma en la que los utilizamos actualmente y eso hace que nos de nuevas posibilidades. Aumentar¨¢ la capacidad de proceso y nos permitir¨¢ realizar operaciones matem¨¢ticas que antes eran imposibles. Pero es importante entender dos aspectos importantes en su evoluci¨®n. Por un lado, sabemos ya que un ordenador cu¨¢ntico supondr¨¢ una mejora sustancial en la capacidad operacional para resolver problemas en ¨¢mbitos muy espec¨ªficos, pero estos ¨¢mbitos no son infinitos y no podemos esperar que esta nueva forma de computaci¨®n aplique a cualquier problema. Por otro lado estos ordenadores tardar¨¢n en llegar. Grandes empresas como Google IBM o Alibaba tienen ya prototipos y se han logrado grandes avances pero son eso, prototipos, y hasta que estos evolucionen a sistemas que podamos utilizar pasar¨¢n 10 o 15 a?os. Por eso debemos descartar esa idea que a menudo aparece en la prensa de que los ordenadores cu¨¢nticos est¨¢n a la vuelta de la esquina y van a ser capaces de solucionar todos los problemas de la humanidad.

P. ?Resumiendo, que ni tanto ni tan pronto...?pero en esos ¨¢mbitos espec¨ªficos, que mejoras podemos esperar en lo que a capacidad de proceso se refiere?

R. Depender¨¢ mucho del ¨¢mbito de aplicaci¨®n. Por ejemplo en algunos c¨¢lculos, como el de factorizar, la mejora ser¨¢ exponencial. C¨¢lculos que con un ordenador actual tardar¨ªan en realizarse toda la edad del universo se podr¨¢n realizar en minutos. Sin embargo en otras ¨¢reas las ganancias, siendo muy importantes, no ser¨¢n exponenciales sino lineales como es el caso de las b¨²squedas en bases de datos. Eso s¨ª el impacto econ¨®mico de estas reducci¨®n en el tiempo de b¨²squeda puede ser muy alto.

Pero el avance no se limita a la capacidad de proceso. Estamos en la segunda revoluci¨®n cu¨¢ntica que va m¨¢s all¨¢ de la computaci¨®n y los ordenadores. La f¨ªsica cu¨¢ntica tiene aplicaci¨®n en las comunicaciones, permite dise?ar nuevos sensores y desarrollar m¨¦todos de medida de precisi¨®n. Dentro de pocos a?os tendremos estas tecnolog¨ªas cu¨¢nticas en nuestros m¨®viles. Una de las aplicaciones m¨¢s inmediatas es en el ¨¢rea de la seguridad. Las tecnolog¨ªas cu¨¢nticas permiten encriptar mensajes que no pueden ser desencriptados con ninguna otra tecnolog¨ªa, lo que podr¨ªa suponer un gran avance en la lucha contra la ciberdelincuencia. Hoy hay ya empresas comercializando este tipo de aplicaciones y pa¨ªses como Corea ya han realizado peque?os despliegues. Son tecnolog¨ªas cu¨¢nticas que est¨¢n en un nivel de desarrollo mayor que los ordenadores en este momento.

P. Hablabas antes de datos, lo que nos conecta a otras grandes tendencias del momento como Big Data o Inteligencia artificial que ser¨¢n temas centrales tambi¨¦n de RetinaLTD. ? C¨®mo interact¨²a la computaci¨®n cu¨¢ntica con estas tendencias?

R. Parece que uno de los ¨¢mbitos de aplicaci¨®n de la computaci¨®n cu¨¢ntica delos que habl¨¢bamos antes ser¨¢ la inteligencia artificial y el tratamiento de datos que es b¨¢sicamente lo que hacen los algoritmos, analizar grandes cantidades de datos para tomar decisiones. No estamos todav¨ªa completamente seguros, pero la mayor¨ªa de cient¨ªficos y empresas coincidimos en que los ordenadores cu¨¢nticos acelerar¨¢n los algoritmos de inteligencia artificial y machine learning y abrir¨¢n nuevas puertas y casos de uso. De hecho existe una interacci¨®n muy grande entre las personas que est¨¢n desarrollando tecnolog¨ªas cu¨¢nticas y los cient¨ªficos de datos e investigadores que trabajan con inteligencia artificial. Los algoritmos de inteligencia artificial son uno de los primeros casos de uso de los ordenadores cu¨¢nticos, pero a su vez se usan algoritmos para mejorar el dise?o de estos ordenadores por lo que son dos campos que se retroalimentan.

Europa ha liderado la investigaci¨®n cient¨ªfica en tecnolog¨ªa cu¨¢nticas durante m¨¢s de 20 a?os, pero es cierto que en estos ¨²ltimos dos o tres Estados Unidos nos est¨¢ ganando en su desarrollo industria

R. Yo dir¨ªa que Europa ha liderado la investigaci¨®n cient¨ªfica en tecnolog¨ªa cu¨¢nticas durante m¨¢s de 20 a?os, pero es cierto que en estos ¨²ltimos dos o tres Estados Unidos nos est¨¢ ganando en su desarrollo industria. Sus empresas, con grandes inversiones, han conseguido avances significativos. Si uno ve las empresas que est¨¢n desarrollando ordenadores cu¨¢nticos, la mitad son estadounidenses y la otra mitad chinas. En Europa pr¨¢cticamente no hay ninguna. Hablamos de tendencias que sin duda van a tener un impacto econ¨®mico, y los estados europeos deber¨ªan plantearse estrat¨¦gicamente el rol que las tecnolog¨ªas cu¨¢nticas o la inteligencia artificial pueden jugar en la digitalizaci¨®n de su econom¨ªa.

P. Esta disonancia entre la investigaci¨®n cient¨ªfica y su desarrollo empresarial suele citarse como uno de los grandes d¨¦ficits del modelo Europeo. ?Crees que la transferencia tecnol¨®gica entre la investigaci¨®n y la empresa es una asignatura pendiente en nuestro continente?

R. Creo que en general, Estados Unidos o Jap¨®n est¨¢n muchos m¨¢s avanzados en este ¨¢mbito. Pero veo excepciones, en Alemania, donde vivo, empresas como Siemens o Infineon son ejemplos de ¨¦xito. El sector de la automoci¨®n es un referente. Marcas como BMW tienen grandes acuerdos con universidades; muchos departamentos de ingenier¨ªa aqu¨ª en Munich est¨¢n financiados por empresas del sector del autom¨®vil y la conexi¨®n con la investigaci¨®n es excelente. Quiz¨¢s la principal diferencia con Estados Unidos es que aqu¨ª solo las grandes empresas se embarcan en este tipo de proyectos cuando all¨ª compa?¨ªas de todos los tama?os tienen recursos de I+D y se vinculan a la investigaci¨®n cient¨ªfica. Pese a esto en Europa ya tenemos casos interesantes: en Ginebra una empresa que desarrolla soluciones de seguridad con tecnolog¨ªas cu¨¢nticas tiene ya m¨¢s de 200 empleados y sus beneficios superan el mill¨®n de euros.

P. Parece un momento interesante para los investigadores con todav¨ªa multitud de cuestiones abiertas...

R. Sin duda, para los investigadores esta incertidumbre crea un momento muy interesante. Quiz¨¢s no lo sea tanto para las empresas, especialmente para las peque?as a las que cuesta conseguir financiaci¨®n para proyectos que no tendr¨¢n retorno hasta dentro de 10 o 15 a?os. Probablemente el camino para ellas no sea construir ordenadores cu¨¢nticos sino buscar aplicaciones de estos a su negocio.