Si la computaci¨®n tradicional nos llev¨® a la luna, ?d¨®nde nos puede llevar la cu¨¢ntica?

Moonshot no solo significa lanzamiento lunar. Entre los usos coloquiales del t¨¦rmino, tambi¨¦n se utiliza para designar los proyectos arriesgados, con un poco de locura, que pueden cambiarlo todo o terminar sin un resultado tangible. En todo caso, el esfuerzo merece la pena. En 1962 el presidente de Estados Unidos, John Fitzgerald Kennedy, anunci¨® que en esa d¨¦cada iba a poner un hombre en la luna. Era un moonshot, en el sentido figurado y real. Y funcion¨®.

50 a?os despu¨¦s, cient¨ªficos, gobiernos y empresas de todo el mundo parecen haberse embarcado en otra de esas misiones tan esperanzadoras como inciertas: desarrollar la computaci¨®n cu¨¢ntica, que sustituye los bits de la computaci¨®n binaria ¨Ccon su dualidad entre el 0 y el 1¨C por los c¨²bits, en los que se pueden superponer ambos estados, aumentando dr¨¢sticamente la capacidad de c¨¢lculo. Cuando eso suceda, cambiar¨¢ para siempre todo lo que hacemos con los ordenadores, que es casi lo mismo que decir todo lo que hacemos.

La analog¨ªa, aplicada a la exploraci¨®n espacial y la astronom¨ªa, es tentadora. Si la computaci¨®n tradicional nos llev¨® a la luna, ?hasta d¨®nde nos puede llevar la cu¨¢ntica? ¡°Con los ordenadores cu¨¢nticos estamos en una ¨¦poca similar a la de hace 50 a?os¡±, dice Asier Arranz, director del Quantum Community Lab de IBM. ¡°Tenemos unas m¨¢quinas grandes y lentas, como entonces, pero esas m¨¢quinas nos llevaron a la luna¡±.

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En la d¨¦cada de los 60 del siglo pasado, dos tipos de ordenadores fueron imprescindibles para que la misi¨®n lunar tuviese ¨¦xito. En tierra, el IBM 360, una de esas unidades que ocupaban una habitaci¨®n, y que fue decisivo es la parametrizaci¨®n y simulaci¨®n de la trayectoria de la nave, especialmente en el momento cr¨ªtico del alunizaje.

El IBM 360, con un peso superior a los 2.000 kilos, no pod¨ªa ir, evidentemente, a la luna. Lo que s¨ª viaj¨® al sat¨¦lite terrestre fueron dos unidades de lo que se bautiz¨® como AGC (por Apollo Guidance Computer), ordenadores que hicieron de cerebro de los dos m¨®dulos del Apollo XI. Los AGC, con el tama?o de una maleta y un peso de 32 kilos, fueron desarrollados por el MIT.

¡°Hoy tiene todo un soporte inform¨¢tico, pero entonces confiar un proceso cr¨ªtico a una m¨¢quina era totalmente revolucionario¡±, explica Juan Antonio Maestro de la Cuerda, profesor de Ingenier¨ªa Inform¨¢tica en la Universidad Nebrija. M¨¢s concretamente, detalla que el principal avance del IBM 360 fue que marc¨® el inicio de la compatibilidad entre ordenadores, ya que hasta entonces ¡°cada m¨¢quina hablaba un lenguaje distinto, y su programaci¨®n era un mundo¡±.

Los AGC, por su parte, introdujeron un concepto revolucionario, que hoy entendemos como computaci¨®n robusta o tolerante a fallos. Se trata de que la m¨¢quina jerarquice las tareas, y que, al m¨ªnimo problema, relegue las rutinarias o poco importantes. Es algo hoy fundamental en la gesti¨®n, por ejemplo, del tr¨¢fico a¨¦reo o las instalaciones nucleares, y salv¨® del fracaso al Apollo XI, cuando uno de sus radares satur¨® de datos el sistema y ¨¦ste estuvo a punto de bloquearse durante el descenso.

Sin esos avances inform¨¢ticos, provocados por ese moonshot que orden¨® Kennedy ante la pujanza sovi¨¦tica en la carrera espacial, el ser humano habr¨ªa tardado m¨¢s en pisar la luna. A Miquel Serra-Ricard, astr¨®nomo en el Instituto de Astrof¨ªsica de Canarias y administrador del Observatorio del Teide, tampoco le hubiese importado demasiado: ¡°Al final lo de menos fue pisar la luna, pues lo realmente importante fue la creaci¨®n de inercia brutal de transferencia del conocimiento: en computaci¨®n, en nuevos materiales, en medicina... Fue una osad¨ªa de Estados Unidos, con una inversi¨®n de dinero incomparablemente mayor a lo que hoy invierten la Agencia Europea del Espacio y la NASA. Pero todo lo que hubo alrededor del proyecto Apollo es lo que provoca que hoy Estados Unidos sea el l¨ªder tecnol¨®gico¡±, asegura.

?Y ahora?

Si la computaci¨®n cu¨¢ntica va a llevar la exploraci¨®n del espacio a un nuevo nivel, no ser¨¢ a corto plazo. As¨ª lo explica el investigador de Ikerbasque Enrique Solano, que adem¨¢s dirige un grupo de investigaci¨®n sobre tecnolog¨ªas cu¨¢nticas en la Universidad del Pa¨ªs Vasco y es profesor en la Universidad de Shangh¨¢i: ¡°La computaci¨®n cu¨¢ntica puede ser fundamental para resolver un grave problema aeroespacial como las turbulencias, pero actualmente no hay avances significativos. Podemos ser optimistas, pero no debemos exagerar las expectativas¡±.

Para Solano, muy sorprendido por la cantidad de inversiones, p¨²blicas y privadas, para la investigaci¨®n cu¨¢ntica tras trabajar en ella ¡°20 a?os en la sombra¡±, habr¨¢ que esperar unos cinco a?os para ver resultados tangibles: ¡°Hasta entonces no empezaremos a resolver problemas con la computaci¨®n cu¨¢ntica, y ser¨¢n problemas del ¨¢mbito acad¨¦mico, con pocas aplicaciones por ahora¡±. La transici¨®n de los bits a los c¨²bits es complicada, y no solamente desde el punto de vista t¨¦cnico: ¡°La computaci¨®n convencional es determinista, es 1 o 0, mientras que los principios cu¨¢nticos se basan en la incertidumbre¡±, explica Maestro de la Cuerda, ¡°as¨ª que el cambio de paradigma es brutal¡±.?

Al final lo de menos fue pisar la luna, pues lo realmente importante fue la creaci¨®n de inercia brutal de transferencia del conocimiento

Miquel Serra-Ricard, astr¨®nomo en el Instituto de Astrof¨ªsica de Canarias y administrador del Observatorio del Teide

Mientras las inversiones en tecnolog¨ªas cu¨¢nticas cuajan -o no-, los astrof¨ªsicos siguen investigando apoy¨¢ndose en la computaci¨®n, tanto que, explica Serra-Ricard, ¡°hoy es inconcebible pensar en un astr¨®nomo sin un ordenador al lado¡±. En el Instituto de Astrof¨ªsica de Canarias, un centro de referencia mundial, utilizan la potencia computacional para controlar los telescopios, tratar sus im¨¢genes, realizar modelos te¨®ricos sobre choques de galaxia¡­ ?Si llega la computaci¨®n cu¨¢ntica, ser¨¢ una mejora exponencial de vuestras expectativas cient¨ªficas? ¡°Evidentemente, todo lo que sea potencia computacional nos interesa, pero a los ordenadores cu¨¢nticos todav¨ªa les queda para ser explotados sin problemas, y no podemos arriesgarnos a experimentar¡±.

El futuro puede ser muy prometedor, pero para todos los que se dedican al espacio, el periodo 1962-1969 es imbatible. ¡°Nada de lo que hacemos se puede comparar con el proyecto Apollo; me cuenta entender c¨®mo lo lograron¡±.