¡°Cuando el ordenador cu¨¢ntico de Google mejore no habr¨¢ forma de ganarle¡±

Google anunci¨® este mi¨¦rcoles un hito de la computaci¨®n cu¨¢ntica. Uno de sus prototipos ha logrado lo que se conoce como?"supremac¨ªa cu¨¢ntica": hacer una operaci¨®n en unos minutos que en un ordenador convencional llevar¨ªa miles de a?os. IBM, que tambi¨¦n desarrolla un ordenador cu¨¢ntico, ha puesto en duda el hallazgo y defiende que su mayor supercomputador era capaz de replicar el experimento en 2,5 d¨ªas. El debate comercial ya est¨¢ servido, pero hay pocas dudas en la comunidad cient¨ªfica de que la computaci¨®n cu¨¢ntica vive d¨ªas de gloria. Juan Ignacio Cirac (Manresa, 1965), director del Instituto Max Planck de ?ptica Cu¨¢ntica y uno de los cient¨ªficos espa?oles m¨¢s reputados, desgrana aqu¨ª el momento que vive su disciplina.

Pregunta. La computaci¨®n cu¨¢ntica ha salido de la cueva.

Respuesta. S¨ª, estamos viviendo unos momentos muy especiales. Los que llevamos 20 a?os trabajando en este campo est¨¢bamos esperando que empezasen a pasar este tipo de cosas interesantes, aunque es m¨¢s bien desde hace dos o tres a?os cuando las empresas tecnol¨®gicas empezaron a mostrar su inter¨¦s en construir ordenadores cu¨¢nticos, y luego los Gobiernos, cuando brot¨® mucho m¨¢s inter¨¦s. Dicho esto, hay entusiasmo, pero tambi¨¦n mucha cautela. Estos resultados no indican que ya tengamos un ordenador cu¨¢ntico.

P. Pero parece que no hay vuelta atr¨¢s. El ordenador de Google de 53 qubits funciona y es un hito.

Hay entusiasmo, pero tambi¨¦n mucha cautela. Estos resultados no indican que ya tengamos un ordenador cu¨¢ntico

R. S¨ª, es un hito. Puede discutirse si va much¨ªsimo m¨¢s r¨¢pido o solo mucho m¨¢s r¨¢pido que un superordenador convencional, pero eso son detalles. Ha habido un cambio muy importante de prototipos, que eran bastante imperfectos, a este prototipo que ya funciona bastante mejor que los dem¨¢s. Ha habido un salto que hace que se abran nuevas puertas.

P. ?Cu¨¢les son los pr¨®ximos pasos inmediatos, para el a?o que viene?

R. Tres cosas: poner alg¨²n qubit m¨¢s, rebajar errores y empezar a buscar aplicaciones interesantes. Ya sabemos que si tuvi¨¦ramos un ordenador cu¨¢ntico muy grande y sin errores podr¨ªamos hacer muchas cosas. El problema es que estos prototipos que tenemos ahora no son grandes y todav¨ªa tienen errores. Pero eso no quiere decir que solo con algunas mejoras estos prototipos ya puedan ayudar a resolver c¨¢lculos interesantes mejor que ordenadores cl¨¢sicos. Estas empresas ¨CMicrosoft, IBM, Google¨C ya est¨¢n pensando en c¨®mo ayudar a resolver estos problemas.

P. El investigador Scott Aaronson compara este hito no con la llegada a la Luna, que se logr¨® y punto, sino con la erradicaci¨®n del sarampi¨®n, donde los ordenadores convencionales mejoran un poco y remontan su desnivel con los cu¨¢nticos y hay una etapa de transici¨®n de dos pasos adelante y uno atr¨¢s.

R. Es algo as¨ª. Exacto. Pero hay otra analog¨ªa a¨²n mejor, que ya hab¨¦is usado, que es la de los hermanos Wright y el primer vuelo comparado con los vuelos comerciales. Aquellos prototipos demostraron que se pod¨ªa volar 100 metros, pero aquello todav¨ªa no serv¨ªa para nada. Para llegar a los aviones comerciales faltaban much¨ªsimos a?os. Igual ocurre con los ordenadores cu¨¢nticos. Pero ahora lo interesante es recorrer ese camino hacia los grandes ordenadores cu¨¢nticos y mientras lo hacemos mirar si estos peque?os primeros "vuelos cu¨¢nticos" ya ayudan a hacer alguna aplicaci¨®n.

P. Hay una segunda comparaci¨®n que propone Aaronson: la partida de ajedrez Kasparov contra Deep Blue. Primero gan¨® Kasparov, luego Deep Blue por poco, pero el mismo Kasparov admite que pocos a?os despu¨¦s ya habr¨ªa perdido por paliza.

R. Esta es muy buena analog¨ªa con respecto a la supremac¨ªa cu¨¢ntica. Ahora el ordenador cu¨¢ntico de Google ha hecho algo que a un ordenador cl¨¢sico le llevar¨ªa m¨¢s tiempo, pero quiz¨¢ existe a¨²n un algoritmo m¨¢s refinado para programar mejor el ordenador cl¨¢sico y que ahora, en dos meses pues s¨ª, gana al de Google. Pero cuando el ordenador cu¨¢ntico empiece a a?adir qubits y a eliminar errores, no habr¨¢ forma de ganarlo.

P. Los investigadores de Google destacan que su aportaci¨®n es buena para la disciplina y que en el fondo es bueno que IBM responda como lo ha hecho, afinando sus procesos para obtener mejores resultados con un supercomputador.

Para tener ordenadores cu¨¢nticos de verdad falta mucho tiempo de desarrollo tecnol¨®gico

R. Es muy buena noticia y no es la primera vez que pasa. Ya ha habido veces en que cient¨ªficos han dado con algoritmos para resolver problemas con ordenadores cu¨¢nticos y que, al verlos, otros cient¨ªficos han comprobado que esas ideas pod¨ªan usarse para algoritmos en ordenadores cl¨¢sicos. Esta carrera por tanto ya hab¨ªa disparado el inter¨¦s en el software. En el caso de IBM hay un detalle adicional: IBM tiene su propio ordenador cu¨¢ntico y est¨¢n compitiendo, pero parece que Google les ha sobrepasado. Y tratan de contrarrestarlo.

P. Es una batalla m¨¢s comercial.

R. En la comunidad cient¨ªfica tambi¨¦n se da. Cuando hay un progreso importante, hay varios grupos de cient¨ªficos que lo est¨¢n intentado hacer en el mundo. Cuando unos lo anuncian los otros tienen derecho a dudar de que hayan logrado realmente hacer lo que dicen. Tal vez no pasa a este nivel, que sale en todos los peri¨®dicos, pero ocurre.

P. Ha pasado con otras tecnolog¨ªas, como los coches aut¨®nomos. Emergen de la cueva, la gente les presta mucha atenci¨®n pero luego desaparecen hasta que est¨¢n totalmente a punto para el despliegue. ?Con la computaci¨®n cu¨¢ntica se dar¨¢ igual este valle?

R. Eso va a ser as¨ª, porque para tener ordenadores cu¨¢nticos de verdad falta mucho tiempo de desarrollo tecnol¨®gico. Pero en esa ¨¦poca oscura, en ese valle de la muerte, tambi¨¦n surgen nuevas ideas, nuevas direcciones que quiz¨¢ tienen m¨¢s aplicaciones que las ideas originales. Los cient¨ªficos seguimos trabajando, y el hecho de que la industria est¨¦ volcada nos ayuda mucho.

P. El l¨ªder del equipo de Google, John Martinis, dijo que para destruir los sistemas de encriptaci¨®n actual se necesitar¨¢ un ordenador cu¨¢ntico de 100 millones de qubits. Ahora tenemos uno de 53.

R. Exacto. Pero en la foto de ese ordenador, si os fij¨¢is, hay montones de cables. Para cada qubit necesitas como m¨ªnimo un cable que adem¨¢s debe estar a una temperatura baj¨ªsima. Imagina si tienes que poner 100 millones de cables. No caben. Hay que buscar otras tecnolog¨ªas.

P. Se habla de aplicaciones a largo plazo para mejorar la producci¨®n de fertilizante o mejora de materiales y bater¨ªas. Pero ?veremos algo antes?

R. Estos primeros ordenadores no van a resolver esos grandes problemas. Estos peque?os ordenadores no tienen ninguna repercusi¨®n en grandes aplicaciones. Pero como ya pueden hacer algo mejor que los ordenadores cl¨¢sicos, quiz¨¢ pueden ayudar en problemas no estrictamente acad¨¦micos. En eso se est¨¢ volcando la comunidad. Pueden ser cosas como resolver problemas de optimizaci¨®n, como el llamado problema del viajero, que tiene que pasar por muchas ciudades y escoger el camino m¨¢s corto, que es un problema muy complicado para los superordenadores y quiz¨¢ estos primeros ordenadores cu¨¢nticos pueden ayudar. No es un problema tan te¨®rico porque una empresa de transportes lo debe resolver. Luego est¨¢n las cuestiones relacionadas con el procesado de datos en inteligencia artificial para que vaya m¨¢s r¨¢pido. Hay tambi¨¦n experiencias m¨¢s ex¨®ticas, como un generador de n¨²meros aleatorios que no se puedan falsificar y sean certificables.