Dar¨ªo Gil, director de IBM Research: ¡°Nuestra visi¨®n es que te beneficies del mundo cu¨¢ntico sin saber nada de ¨¦l¡±

Dar¨ªo Gil Alburquerque, nacido en Murcia hace 47 a?os, es vicepresidente de IBM y director de la divisi¨®n de investigaci¨®n (IBM Research) que desarrolla la computaci¨®n cu¨¢ntica, llamada a ser la tecnolog¨ªa m¨¢s disruptiva del siglo. Su departamento se ha marcado una hoja de ruta que se va cumpliendo con precisi¨®n digital, ¡°incluso antes de lo previsto¡±, seg¨²n destaca el ingeniero. El ¨²ltimo logro ha sido el procesador Osprey de 433 c¨²bits, con posibilidades de representar un n¨²mero de estados superior a la cantidad de ¨¢tomos en el universo observable. Los sistemas cu¨¢nticos de IBM est¨¢n detr¨¢s de 2.000 publicaciones cient¨ªficas y cuentan con el respaldo de centenares de empresas que trabajan codo con codo con la multinacional para aplicar una tecnolog¨ªa capaz de desentra?ar el origen del universo y abrir nuevas puertas a la humanidad en el desarrollo de medicamentos, la creaci¨®n de nuevos materiales o en el futuro energ¨¦tico. Gil Alburquerque, que ya lleva m¨¢s a?os en Estados Unidos que en Espa?a, sue?a con incluir a su pa¨ªs natal y a Latinoam¨¦rica en el ecosistema cu¨¢ntico de IBM. ¡°Suceder¨¢¡±, afirma.

Pregunta. ?Qu¨¦ supone haber alcanzado los 433 c¨²bits con el Osprey?

Respuesta. Estamos viviendo el desarrollo de la computaci¨®n cu¨¢ntica y c¨®mo se est¨¢ creando una industria. Para avanzar en tecnolog¨ªa, tienes que crear una comunidad que genere valor para todas las partes. En IBM, nos guiamos por nuestra hoja de ruta, que compartimos con la industria hace dos a?os, y en ese camino establecimos la evoluci¨®n de los procesadores cu¨¢nticos. El primero que pusimos en la nube, en mayo de 2016, ten¨ªa cinco c¨²bits, el pasado a?o pasamos a 127, ahora hemos avanzado hasta 433 y el a?o que viene habr¨¢ uno de m¨¢s de 1.000. Adem¨¢s, trazamos una trayectoria de software [programaci¨®n], de c¨®mo iba a evolucionar. Nuestra visi¨®n de la computaci¨®n cu¨¢ntica es que sea algo sin fricci¨®n, que no haya que saber nada del mundo cu¨¢ntico, salvo que existe, para que te puedas beneficiar. El Osprey demuestra que estamos ejecutando nuestra hoja de ruta. El mayor chip del mundo ya fue el de Eagle, de 127 c¨²bits, pero, ahora, con el de 433, no hay nada igual en el mundo de los superconductores.

P. ?M¨¢s capacidad que ¨¢tomos en el universo?

R. El poder de la computaci¨®n cu¨¢ntica est¨¢ relacionado con representar la informaci¨®n de la manera m¨¢s rica. El n¨²mero de estados disponibles dentro del ordenador cu¨¢ntico empieza en dos elevado a n, donde n es el n¨²mero de c¨²bits. Si tienes dos elevado a 100 c¨²bits, hay m¨¢s estados que ¨¢tomos en nuestro planeta. Si llegas a dos elevado a 300, m¨¢s que en el universo. Aunque dedicaras todos los ¨¢tomos del universo a almacenar ceros y unos, no tendr¨ªas suficientes. Ah¨ª se ve el poder exponencial de la computaci¨®n cu¨¢ntica.

P. ?Cu¨¢les son las fronteras de la computaci¨®n cu¨¢ntica?

R. Tiene tres vectores importantes: uno es el n¨²mero de c¨²bits; dos, la calidad de estos; y tres, la velocidad de ejecuci¨®n. Este a?o hemos multiplicado por tres el n¨²mero de c¨²bits, por cuatro el volumen cu¨¢ntico (calidad) y por 10 la velocidad de ejecuci¨®n de los circuitos. Son n¨²meros muy significativos de c¨®mo vamos avanzando.

Aunque dedicaras todos los ¨¢tomos del universo a almacenar ceros y unos, no tendr¨ªas suficientes para representar el n¨²mero de estados disponibles dentro del ordenador cu¨¢ntico

P. ?El Osprey permite hablar ya de supremac¨ªa cu¨¢ntica, un procesador capaz de realizar una tarea que no puede ser ejecutada por ning¨²n ordenador cl¨¢sico en una cantidad de tiempo razonable?

R. No me gusta ese concepto, como bien sabe todo el mundo. Lo que estamos intentando conseguir es crear una ventaja cu¨¢ntica sostenible. Eso significa la combinaci¨®n de suficientes c¨²bits, calidad y velocidad para hacer un c¨¢lculo m¨¢s efectivo en un problema relevante de la ciencia o de la empresa que con un ordenador cl¨¢sico. La primera ventaja es que los ordenadores cu¨¢nticos ya no se pueden simular. Hemos creado nuevos sistemas que ya no se pueden emular de manera eficiente con un ordenador cl¨¢sico. Pero la gran frontera de los pr¨®ximos a?os es conseguir que estos sistemas, con supresi¨®n y mitigaci¨®n de errores, as¨ª como con una velocidad de ejecuci¨®n de calidad, obtengan un resultado que no se podr¨ªa obtener de una manera tan efectiva con un ordenador cl¨¢sico. Estamos avanzando lo suficiente y espero que se pueda hacer en los pr¨®ximos dos a?os.

P. ?Se salvar¨¢ la barrera de los errores?

R. Cuando pusimos el primer ordenador en la nube ten¨ªa dos o tres errores por cada 100 operaciones. Ahora, en los sistemas m¨¢s avanzados, hemos conseguido un error por cada 1.000 operaciones. Tenemos que alcanzar uno por 10.000. Si conseguimos eso con niveles de adecuados de coherencia, el tiempo que tienes un c¨²bit antes de que se haga un bit, ese c¨®ctel, junto a t¨¦cnicas algor¨ªtmicas de mitigaci¨®n y supresi¨®n de errores, har¨¢ posible la primera demostraci¨®n de ventaja cu¨¢ntica.

Hemos multiplicado por tres el n¨²mero de c¨²bits, por cuatro el volumen cu¨¢ntico (calidad) y por 10 la velocidad de ejecuci¨®n de los circuitos

P. ?Puede la comunidad cient¨ªfica utilizar el Osprey?

R. Lo haremos accesible dentro del IBM Quantum Network para nuestros clientes y socios a partir de principios del a?o que viene. En el Quantum Network ya hay m¨¢s de 200 instituciones, desde grandes empresas a laboratorios, universidades y socios estrat¨¦gicos en todo el mundo.

P. ?Para qu¨¦ se est¨¢ utilizando la computaci¨®n cu¨¢ntica?

R. Hay tres grandes categor¨ªas donde se est¨¢n desarrollando. La primera tiene que ver con simular todo lo que tiene que ver con la naturaleza. En el sector industrial, compa?¨ªas como Boeing, est¨¢n modelando materiales para que tengan las mejores propiedades. Otras, como BP, la utiliza en energ¨ªa y Daimler trabaja en el ¨¢rea de bater¨ªas. O sea, todo lo que dependa de materiales y de la f¨ªsica y de la qu¨ªmica. La segunda ¨¢rea son los datos que tienen estructura. Es la base de la criptograf¨ªa o del machine learning [aprendizaje autom¨¢tico]. Esa base matem¨¢tica es muy horizontal. Por ejemplo, un sector que est¨¢ muy involucrado es el financiero. Se est¨¢n formando equipos de computaci¨®n cu¨¢ntica dentro de las empresas para explorar los casos de uso y les damos acceso a los mejores sistemas. Y tambi¨¦n hay casi 2.000 publicaciones cient¨ªficas que se han generado utilizando los ordenadores de IBM. Se ha convertido en una herramienta cient¨ªfica de primer nivel. Qiskit, la comunidad cu¨¢ntica de Open Source [programas de c¨®digo abierto] m¨¢s popular del mundo, tiene 1,8 millones de descargas para desarrollar aplicaciones cu¨¢nticas. Desde que lanzamos los primeros sistemas en 2016, hemos visto como el sector se ha convertido en una industria que ya est¨¢ entre las cinco grandes prioridades tecnol¨®gicas de la gran mayor¨ªa de los pa¨ªses desarrollados. El tejido industrial va avanzando. Hemos creado centros de computaci¨®n cu¨¢ntica en Estados Unidos, Alemania, Jap¨®n, Corea del Sur, Canad¨¢¡­.

P. ?Y en Espa?a y en Latinoam¨¦rica?

R. Pasar¨¢. Siempre he tenido mucho deseo de hacerlo, pero estas cosas llevan su tiempo. Estoy convencido de que va a ocurrir y no va a ser a largo plazo. En Espa?a y en toda Latinoam¨¦rica hay un talento extraordinario y un inter¨¦s alt¨ªsimo. Es una prioridad y, por mi parte, nada me har¨ªa m¨¢s ilusi¨®n.

La gran frontera de los pr¨®ximos a?os es conseguir que los sistemas cu¨¢nticos, con supresi¨®n y mitigaci¨®n de errores, as¨ª como con una velocidad de ejecuci¨®n de calidad, obtengan un resultado que no se podr¨ªa obtener de una manera tan efectiva con un ordenador cl¨¢sico. Estamos avanzando lo suficiente y espero que se pueda hacer en los pr¨®ximos dos a?os

P. ?La clave del ¨¦xito en IBM ha sido avanzar en la computaci¨®n cu¨¢ntica sin desde?ar la cl¨¢sica?

R. Son complementarias. La revoluci¨®n en el mundo de la computaci¨®n que estamos viviendo es el momento m¨¢s emocionante desde que se crearon los primeros sistemas digitales en los a?os cuarenta del siglo pasado. La nueva revoluci¨®n es m¨¢s que c¨²bits. Es la combinaci¨®n de bits, redes neuronales y c¨²bits. Bits representando la computaci¨®n de alta precisi¨®n, las redes neuronales que forman la base de la IA [inteligencia artificial] y los bits cu¨¢nticos. La clave es combinarlas. Siempre va a ser un sistema h¨ªbrido de informaci¨®n cl¨¢sica y cu¨¢ntica. La orquestaci¨®n es la clave del futuro. El dise?o de Osprey se basa en esa modularidad para que podamos disponer en el futuro varios chips conjuntos con miles de c¨²bits mediante la combinaci¨®n de varios sistemas. Ya estamos dise?ando sistemas que tendr¨¢n decenas de miles de c¨²bits. Hemos visto sistemas de supercomputaci¨®n basados en CPU [unidades centrales de procesamiento] y, en la ¨²ltima d¨¦cada, supercomputadoras basadas en GPU [aceleradores de IA]. Ahora vamos a crear sistemas de computaci¨®n donde a?adiremos a esos dos los procesadores cu¨¢nticos. El reci¨¦n anunciado IBM Quantum System Two es nuestra visi¨®n de crear las primeras supercomputadoras cu¨¢nticas. Para lograr este objetivo, vamos a ser pioneros en unir los campos de la computaci¨®n y de la comunicaci¨®n cu¨¢ntica. Vamos a crear entrelazamientos cu¨¢nticos de qubits que est¨¢n en diferentes chips e incluso sistemas. Para eso ¨²ltimo tenemos que inventar lo que se llama un transductor, que permitir¨ªa pasar de 5 GHz a frecuencias ¨®pticas de terahercios. Estamos trabajando de manera simult¨¢nea en lo de hoy, en lo de ma?ana y en lo de dentro de diez a?os.

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