"Los ordenadores cuánticos tendrán usos industriales que ahora son imposibles"

Sergio Boixo (León, 1972) impartió ayer en Oviedo una charla sobre los últimos avances en Computación Cuántica. El ingeniero visitió el coworking del Talud de la Ería, donde departió con Irene Cid y Alberto Núñez, decanos respectivamente, de los dos colegios profesionales de Ingeniería Informática del Principado. Ante decenas de empresarios y emprendedores, Boixo intentó aclarar algunos aspectos tecnológicos que "asustan" al gran público como las aplicaciones de la inteligencia artificial o de su proyecto de ordenador cuántico, que diseña como director del grupo de informática cuántica de Google Quantum AI. Tras licenciarse en Informática y Filosofía en los 90, empezó con la Física y dio el salto a EEUU. Allí se doctoró en Física Cuántica en Nuevo México y cursó sendos postdoctorados en Computación Cuántica, en Caltech y Hardvard. Es el "padre" de la supremacía cuántica, una prueba que demostró la superioridad de los ordenadores cuánticos frente a los tradicionales: el chip experimental de su grupo hizo un cálculo en 200 segundos que a una supercomputadora le hubiera llevado 10.000 años.

‒–¿Qué es un chip "cuántico"?

–Los ordenadores actuales computan con lo que llamamos lógica clásica, que se remonta a Aristóteles. Los cuánticos usan una lógica distinta, la cuántica. La mecánica cuántica, que tiene ya más de un siglo, es la teoría en la que se basa la Química y la Física modernas.

–¿Qué es capaz de hacer?

–Un ordenador cuántico será capaz de hacer cálculos que imposibles para los tradicionales. Por ejemplo, ciertas simulaciones en Física y Química. El valor que usa son los cúbits, que pueden ser 1, 0 ó 1 y 0 a la vez, superponerse y entrelazarse según las leyes físicas. Esto hace que los cúbits, a diferencia de los bits, puedan tomar varios valores a la vez y puedan desarrollar esos nuevos.

‒–¿Qué es la supremacía cuántica? ¿Qué expectativa había antes del experimento?

–La supremacía cuántica es la primera vez que un procesador cuántico experimental hace una computación que los ordenadores tradicionales no pueden hacer, ni los superordenadores más grandes. La computación cuántica aún está en su infancia y los procesadores cuánticos actuales siguen siendo equipos experimentales. La expectativa era que el momento en que se pudiera superar a los superordenadores en algún cálculo tardaría bastantes en llegar. También hay quien pensaba que ese momento no llegaría nunca, precisamente porque se usa una lógica tan distinta y sorprendentemente potente. De hecho, cuando se empezó a hablar de ella hace cuarenta años la mayoría de los científicos pensaban que nunca funcionaría, ahora esa va siendo una postura minoritaria.

–¿Para cuándo un ordenador completo?

–El problema fundamental de los procesadores cuánticos actuales es que tienen demasiado ruido o errores. Esto es fatal. Ahora la corrección de errores empieza a funcionar. En unos dos o tres años tendremos el primer componente o cúbit tolerante a errores. El primer ordenador cuántico tendrá que ser 100 o 1.000 veces más grande y eso llevará más tiempo.

–¿Qué podrán hacer? ¿Será clave en el avance de la Ciencia?

‒–Los procesadores cuánticos experimentales actuales ya se usan para avanzar en ciencia y podemos decir que ya se han hecho varias simulaciones cuánticas que han resultado en descubrimientos. No obstante, las aplicaciones comerciales solo llegarán con los ordenadores tolerantes a errores. Eventualmente, los ordenadores cuánticos se usarán para hacer cálculos en física y química imposibles a día de hoy y la física y la química son la base de la industria. Estarán en centros de cálculo, se accederá a ellos desde la nube. Nos ayudarán a diseñar vacunas, a estudiar cómo el cuerpo humano absorbe los medicamentos, a fabricar baterías más eficientes, materiales superconductores o a avanzar la fusión nuclear, lo que resultaría en energía limpia y casi infinita.

–¿Cambiarán, literalmente, el mundo?

–El mundo cambia constantemente, cada vez más rápido. Pero sí, los ordenadores cuánticos tendrán aplicaciones industriales que ahora son imposibles.

–¿Cómo nos ayudará a conocer el Universo?

–Nuestro conocimiento del Universo se basa en gran parte en la mecánica cuántica y ya estamos haciendo descubrimientos relevantes. A largo plazo, uno de los mayores problemas científicos es que no sabemos cómo juntar las dos teorías físicas fundamentales, Mecánica Cuántica y Gravedad General,‒ en una unificada de Gravedad Cuántica. Algunos de los físicos más influyentes ya están pensando en cómo usar ordenadores cuánticos para realizar simulaciones que nos permitan avanzar en esta última teoría.

–El procesador cuántico hizo un cálculo increíble. ¿Qué implica para la seguridad?

‒–El cálculo en el que los procesadores experimentales actuales sobrepasan a los ordenadores normales sigue siendo una demostración de principio, no tiene de por sí implicaciones para la seguridad. Estos equipos descifrarán la criptografía actual, pero no en los próximos años. Y la criptografía será actualizada a otros protocolos seguros antes de que eso ocurra.

–¿Qué son las redes neuronales cuánticas?

‒–Una red neuronal clásica es un circuito de propósito general con muchos parámetros o controles que se pueden cambiar. En vez de programar explícitamente el circuito para que haga lo que se pretende los parámetros se van cambiando para que el comportamiento se ajuste al objetivo. Una red neural cuántica sigue el mismo concepto, pero usamos un circuito cuántico que sigue lógica cuántica.

–Redes neuronales cuánticas junto a inteligencia artificial (IA). ¿Es jugar a ser Dios? ¿Será como en "2001: Una odisea del espacio"?

–En "2001" la IA era clásica, quizás una red neuronal. Hay dos preguntas: ¿Se puede crear una IA como la de la película con una red clásica? ¿O con una red cuántica? No sé la respuesta, pero pienso que aún queda mucho camino por recorrer en IA.

–Además de informático es matemático, físico y filósofo. ¿Cómo influye en su trabajo la última?

–La Filosofía ha hecho que la Mecánica Cuántica me parezca más natural que a otros investigadores con una carrera física más lineal. Los filósofos tenían dudas sobre la imagen Newtoniana del Universo mucho antes que los físicos. En general creo que la Filosofía da más perspectiva y nos hace más escépticos. Por eso pienso que aún queda mucho camino por recorrer en IA.

–¿Qué nos cuenta Google?

–He tenido suerte de acabar en una empresa con los medios y la ambición de apostar por un proyecto tan fundacional como la computación cuántica. No es exclusivo de Google, pero también me considero afortunado por trabajar en un ambiente donde aprendo cada día de mis compañeros.

–¿Hacia qué objetivos trabaja ahora, a nivel personal, usted, y como empresa, Google?

–Trabajamos en corregir los errores para avanzar hacia un auténtico ordenador cuántico. También estamos en encontrar los primeros programas más pequeños que hagan algo realmente práctico y que no se pueden reproducir en ordenadores clásicos.

‒–¿Cree que se alcanzará un límite tecnológico?

‒–Creo que no. Soy optimista. El desarrollo tecnológico es conocimiento y no creo que este tenga límites.

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