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En Profundidad: La carrera por alcanzar la ventaja en computación cuántica

25/06/2021 - 16:00

Nos adentramos en el mundo de la computación cuántica de la mano de Juan José García Ripoll del CSIC y Carmen Recio Valcarce en IBM Quantum Communities para conocer lo que nos depara esta tecnología para el futuro.

Los ordenadores cuánticos han dejado atrás los ensayos teóricos, para formar parte del día a día de grandes laboratorios. Son ya una realidad que empieza a mostrar todo su potencial. Prometen ser el siguiente gran salto en la historia de la tecnología y el impulso que necesitan proyectos de investigación como la ciencia de materiales.

El trabajo de compañías como IBM, IonQ o Google por hacer de estos ordenadores una realidad se ha convertido en una carrera con una meta clara, pero nada sencilla: alcanzar la ventaja cuántica, antes llamada supremacía cuántica. Hablamos de ese momento en el que los ordenadores cuánticos puedan resolver un problema de forma más eficiente que los superordenadores clásicos actuales.

Para comprender los avances que se están consiguiendo en esa carrera hacia al ventaja cuántica y los retos que aún nos quedan por delante, en Computer Hoy hemos hablado con Juan José García Ripoll, investigador científico del CSIC y Carmen Recio Valvarce del equipo de Quantum Communities de IBM.

García Ripoll es investigador del Instituto de Física Fundamental del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y, junto a otros investigadores, trabaja con los ordenadores de IBM a través de la nube para investigar nuevos problemas o algoritmos y analizar cómo los errores que aún cometen estas máquinas limitan esos algoritmos. "IBM nos ofreció poder acceder a todos su ordenadores cuánticos, que son muchos, (...)los que tienen desde 5 Qbits , accesibles públicamente, hasta los de 60 Qbits que son a los que podemos ahora acceder" explica.

IBM cuenta con ordenadores en Japón, Europa y principalmente en Estados Unidos. El Quantum System One es uno de los más potentes (27 qubits) y se acaba de instalar en Alemania para que estudiantes, investigadores y empresas aprovechen sus capacidades. Por otro lado, la compañía también trabaja con un procesador de 65 qubits y ha publicado un roadmap en el que calcula que a finales de 2023 tendrá 1.000 qubits.

Por su parte, Carmen Recio acaba de aterrizar en Zurich en los laboratorios de IBM Research para formar parte del equipo de Quantum Communities en Europa. Esta comunidad de profesionales trabaja para impulsar el apoyo y comunicación en materia de divulgación científica. "Nosotros estamos apostando porque las herramientas de software sean abiertas" nos cuenta. 

"Tenemos la plataforma IBM Quantum en la que cualquier persona puede entrar de forma gratuita para utilizar un ordenador cuántico y hay mucho  material educativo, etc. Y alrededor de QISKIT organizamos un montón de eventos, meetups, ahora estamos haciendo un hackathon a nivel Europeo, en el que colaboran tanto investigadores como desarrolladores" nos explica Carmen.

Al igual que IBM,  otras compañías empiezan a abrir sus recursos. Microsoft ha presentado Azure Quantum, y Amazon planea también crear un Centro AWS para la computación cuántica. Ya sea a nivel de investigación o empresarial, la computación cuántica se está abriendo al mundo en busca de nuevos algoritmos que nos lleven a conseguir esa ventaja cuántica en problemas útiles como mencionaba García Ripoll y conseguir la corrección de errores para terminar de impulsar esta tecnología.

Investigación en España

Con los principales centros de investigación en Estados Unidos y China, Europa se empieza a poner al día. "Se arrancó el Flagship de tecnologías cuánticas que originalmente iban a ser mil millones de euros, pero que al final se ha quedado en 120 millones, pero ha servido para estimular bastantes grupos de investigación" nos explica García Ripoll.

Más centrados en España, el investigador recalca que" hay grupos muy buenos con una tradición muy grande en información, computación y simulación cuántica, todos desde el punto de vista teórico, como el profesor MA Martinez Delgado y Alberto Galindo en Madrid, así como otros grupos en Barcelona y otras partes de España". 

Sin embargo, en la parte de hardware asegura que nuestro país lleva más retraso en este sentido. "Ahora hay una inversión un poco más interesante, hay grupos explorando la computación cuántica con moléculas en Zaragoza, hay grupos de simulación cuántica en el ICFO en Barcelona o en Asturias donde hacen simulación con átomos de Ripell (...)en general, vamos poco a poco poniéndonos al nivel con el resto de Europa".

Ahora se mira con esperanza a los fondos de recuperación de la Unión Europea (REACT-UE) que destinarán una parte a la investigación de esta tecnología. Entre los proyectos que se beneficiarán de esta financiación está el Centro de Supercomputación de Galicia (Cesga) con sede en Santiago de Compostela, donde se quiere construir una ordenador cuántico.

Estos fondos pueden dar un nuevo impulso a los proyectos de investigación y desarrollo que podrían colocar a España y Europa en el mapa de la investigación cuántica internacional más cerca de Estados Unidos y China, potencias que van en cabeza en esta carrera que se presenta como una de las mayores revoluciones tecnológicas del siglo XXI.

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#Vídeo, #Tecnología

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