El espa?ol que dise?¨® el mayor hito de la computaci¨®n cu¨¢ntica

Un ordenador cu¨¢ntico puede funcionar mejor que un supercomputador convencional. Esta frase, tan sencilla de escribir, es una proeza que ha llevado d¨¦cadas de trabajo y contribuciones de docenas de investigadores. La comunidad cient¨ªfica intu¨ªa que se pod¨ªa alcanzar, pero nadie hab¨ªa cruzado esa frontera. El pionero que plane¨® el camino es un inform¨¢tico cu¨¢ntico espa?ol de Google, Sergio Boixo: ¡°Estamos explorando nuevas fronteras cient¨ªficas donde nunca hemos hecho experimentos antes, nos sentimos pioneros¡±, dice en conversaci¨®n con EL PA?S desde Mountain View (California).

La computaci¨®n cu¨¢ntica ha vivido una de las semanas m¨¢s movidas de su historia. El equipo de Google ha anunciado oficialmente que ha logrado la supremac¨ªa cu¨¢ntica: conseguir que un ordenador cu¨¢ntico haga en unos minutos algo que a un superordenador convencional le llevar¨ªa miles de a?os. Su gran competidor comercial, IBM, ha puesto en duda la magnitud del hallazgo, pero en la comunidad cient¨ªfica hay pocas dudas de que el paso es un hito indudable en ese campo. ¡°El logro cient¨ªfico es enorme si se mantiene, y creo que lo har¨¢¡±, dijo Scott Aaronson, cient¨ªfico de computaci¨®n de la Universidad de Texas, en un art¨ªculo en Nature.

"Quer¨ªamos demostrar que un ordenador cu¨¢ntico puede ser m¨¢s r¨¢pido que los mayores superordenadores"

¡°Dise?¨¦ la parte te¨®rica del experimento¡±, explica Boixo. ¡°Empezamos a trabajar hace unos cuatro a?os. Quer¨ªamos demostrar que un ordenador cu¨¢ntico fundamental puede ser m¨¢s r¨¢pido que los mayores superordenadores del mundo¡±. Ning¨²n humano hab¨ªa hecho antes algo as¨ª. Es como mirar el futuro desde un lugar donde todo lo que hay delante es oscuridad. Boixo llevaba la linterna para encontrar el camino: ¡°Tienes que dise?ar una medida para comprobar que el ordenador cu¨¢ntico funciona bien. Es dif¨ªcil cuando est¨¢s construyendo ordenadores cu¨¢nticos cada vez m¨¢s potentes para hacer algo que no se ha hecho nunca¡±, a?ade.

Cuando alguien est¨¢ en la frontera de lo conocido, por definici¨®n no sabe qu¨¦ hay m¨¢s all¨¢. Puede de hecho haber ¡°sorpresas fundamentales¡±, una pared impenetrable puesta ah¨ª por la naturaleza: ¡°Seg¨²n todas las teor¨ªas que conocemos y los desarrollos de los pioneros de la computaci¨®n cu¨¢ntica, no conoc¨ªamos ning¨²n obst¨¢culo. No obstante, a medida que avanzas en los experimentos y aplicas teor¨ªas cient¨ªficas donde nunca se han aplicado siempre existe la posibilidad de que haya una sorpresa fundamental¡±.

La magnitud de los experimentos que manejaba el equipo de Boixo es un salto extraordinario respecto a labores previas

Un d¨ªa, de hecho, sintieron que algo as¨ª pod¨ªa estar ocurriendo. "Cuando empez¨¢bamos a recoger datos y quer¨ªamos ver una curva predicha por la teor¨ªa, de repente los datos experimentales empezaron a bajar y en aquel momento una de las opciones que pensamos es que quiz¨¢ el experimento no funcionaba. En el peor de los casos nos encontramos nueva f¨ªsica, pensamos. Pero lo dec¨ªamos un poco en broma, en realidad est¨¢bamos preocupados por si no sal¨ªa", explica.

La magnitud de los experimentos que manejaba el equipo de Boixo es un salto extraordinario respecto a labores previas: "Los experimentos anteriores han demostrado que la computaci¨®n cu¨¢ntica funciona con una complejidad de mil estados y en este experimento hemos explorado una dimensi¨®n de 10 billones de estados. Hemos movido el orden de complejidad por un factor de 10.000 millones y debe comprobarse experimentalmente".

Boixo, cuyo t¨ªtulo oficial es jefe cient¨ªfico de teor¨ªa de computaci¨®n cu¨¢ntica, era el jefe de los programadores del ordenador de Google, pero el aparato en s¨ª estaba en Santa Barbara. Boixo hab¨ªa creado las "instrucciones", pero el "veh¨ªculo" experimental que le permit¨ªa avanzar lo hab¨ªa hecho otro equipo de Google.

Boixo lleg¨® a Google en 2013 y fue solo el segundo o tercer miembro del equipo de computaci¨®n cu¨¢ntica, que tiene la sede en Los ?ngeles. La unidad era te¨®rica pero, siendo Google, en seguida pensaron que hab¨ªa que ponerlo en pr¨¢ctica. Ah¨ª es cuando ficharon al equipo de John Martinis en Santa Barbara, porque "ten¨ªan qubits con muy buena calidad". Los qubits (quantum bits) son la unidad que mide la capacidad de un ordenador cu¨¢ntico.

El viaje de Boixo hasta la cima cu¨¢ntica empez¨® en Le¨®n en 1973. En su familia hab¨ªa tradici¨®n: su padre, Ignacio, se encarga de sensibilizar a la plantilla del Banco de Espa?a sobre la importancia de la ciberseguridad; su abuelo fue un veterinario pionero en Le¨®n; su abuela era una apasionada de la qu¨ªmica, y su t¨ªo trabaja en un centro de investigaci¨®n en Le¨®n. ?l tambi¨¦n empez¨® pronto: ¡°Recuerdo leer libros cient¨ªficos de divulgaci¨®n de Isaac Asimov cuando ten¨ªa 12 o 13 a?os. A medida que iba creciendo iba leyendo cosas cada vez m¨¢s t¨¦cnicas¡±, explica.

¡°Siempre he tenido la vocaci¨®n, pero todo en esta vida requiere esfuerzo¡±, a?ade. Una compa?era de la facultad evoca la mochila de Sergio. Siempre iba con libros cient¨ªficos encima, a¨²n hoy. Su padre recuerda decirle en un viaje a un festival ¨¦tnico en C¨¢ceres: ¡°Sergio, no s¨¦ como puedes seguir estudiando en estas condiciones. Son las dos de la ma?ana, tienes solo una luz que alumbra menos que un mechero y esto es una discoteca¡±.

N¨²mero uno en ingenier¨ªa

Esa mentalidad le llev¨® a ser el n¨²mero uno de la primera promoci¨®n de Ingenier¨ªa Inform¨¢tica de la Complutense en 1996. Su compa?era le recuerda leyendo el peri¨®dico en clase. Boixo se explica: ¡°Siempre me ha gustado estudiar por mi cuenta. Muchas veces llegaba a clase y ya hab¨ªa le¨ªdo el libro que tocaba u otro parecido y a veces estaba en el fondo de clase, prestaba atenci¨®n pero pod¨ªa tener un peri¨®dico delante porque repasaban algo que ya hab¨ªa le¨ªdo¡±, dice.

Su faceta vocacional no le cerr¨® el paso al deporte o a las locuras de la juventud. Una vez en pocas semanas cambi¨® de color de pelo y barba tres veces: de amarillo pollo a azul y luego, morado. ¡°De tanto cambio se me cay¨® el pelo de la barba¡±, recuerda. Mientras estudiaba inform¨¢tica, se licenci¨® en Filosof¨ªa y Matem¨¢ticas por la UNED. Antes de volver a la investigaci¨®n, pas¨® por la empresa privada e instituciones p¨²blicas porque quer¨ªa ahorrar antes de empezar el doctorado. ¡°Estuve en el Banco Central Europeo de pr¨¢cticas. Me ofrecieron un trabajo estupendo, pero yo quer¨ªa perseguir inquietudes m¨¢s cient¨ªficas. Si me quedaba, esa iba a ser mi trayectoria profesional¡±, dice.

Antes de empezar su doctorado en la Universitat Aut¨°noma de Bellaterra (Barcelona), Boixo vivi¨® cerca de un a?o en Egipto. Quer¨ªa vivir en otras culturas antes de casarse. Durante la conversaci¨®n destaca el apoyo que recibido de su mujer durante los dif¨ªciles inicios de su carrera acad¨¦mica, con quien tiene tres hijos. Pero Boixo insiste tambi¨¦n en recordar el papel de otros investigadores cu¨¢nticos espa?oles: Dar¨ªo Gil, hoy su competidor en IBM; Ignacio Cirac, director del Instituto Max Planck de ?ptica Cu¨¢ntica, o Diego Porras y Juanjo Garc¨ªa Ripoll, del CSIC.

En Barcelona, aprendi¨® f¨ªsica cu¨¢ntica con el profesor Albert Bramon: ¡°Me ense?¨® en verano, en su tiempo libre. Me dijo que me leyera un libro y fuera a verle por las tardes¡±, dice. Al a?o, le dieron una beca de La Caixa y en 2004 viaj¨® a Estados Unidos para no volver. Fue al California Institute of Technology con John Preskill, que fue quien acu?¨® el concepto de supremac¨ªa cu¨¢ntica. Despu¨¦s de un a?o en Harvard, recal¨® en la Universidad de Southern California, donde trabaj¨® con una m¨¢quina considerada el primer procesador cu¨¢ntico comercial. ¡°Yo fui el primer programador cu¨¢ntico que contrataron para trabajar con un procesador as¨ª¡±, recuerda. Y as¨ª contin¨²a, siendo un pionero.