La tecnología transformadora de la computación cuántica, aunque está en sus albores, es una de las tendencias científicas que cambiarán el rumbo tecnológico del mundo entero dando inicio a una carrera que atrae a los gigantes empresas y países del planeta.
Surgida por primera vez a principios de los años 80, la computación cuántica es una de las tendencias tecnológicas transformadoras que promete cambiar el mundo por resolver rápida y eficientemente los problemas imposibles. Estamos ante una tecnología emergente que utiliza las leyes de la física cuántica para procesar la información de manera diferente en comparación con la computación convencional.
La computación o informática cuántica se basa en la mecánica cuántica para solucionar problemas calificados complejos antes del llamado “salto cuántico” que está iniciando la humanidad. Los ordenadores cuánticos, en efecto, utilizan las propiedades cuánticas de partículas elementales como los átomos, los electrones o los fotones con cúbits o bits cuánticos, como nueva forma de codificación de la información en informática. Un fundamento de los ordenadores cuánticos que los hará miles de veces superiores a los ordenadores clásicos.
En enero de 2019, IBM lanzó el primer sistema de computación cuántica IBM Q System One, siendo una innovación sin precedentes en el mundo de la informática. En este sentido, Google también anunció haber conseguido la “supremacía cuántica” gracias a su procesador cuántico Sycamore capaz de realizar en 200 segundos una tarea específica que a las mejores supercomputadoras del mundo les llevaría 10.000 años.
Dos años después de marcar los albores del sistema cuántico que convirtió la unidad de información “bit” (un valor de 1 o 0) en cúbit (bit cuántico con valor de 1 y 0 al mismo tiempo), revelar un procesador de 127 cúbits en noviembre de 2021 batió todos los récords, por llegar por primera vez a superar los 100 cúbits.
Aunque la tecnología está todavía en sus inicios, no se puede negar que goza de grandes potencialidades que afectan varias áreas como la inteligencia artificial, la química cuántica, las finanzas, la criptografía, la ciberseguridad y la logística.
La computación cuántica se distingue por tener una mayor potencia de cálculo, una gran capacidad de memoria y menor consumo de energía; abriendo así el camino hacia un nuevo nivel de procesamiento que asegura la mejor simulación posible con una velocidad mucho mayor que la computación tradicional.
No obstante, el principal inconveniente de la computación cuántica reside en ser muy sensible al ruido, a la temperatura y a la luz, lo que pueda contaminar su entorno y echar a perder por consiguiente esta información, produciendo errores que requieren corrección para tener el resultado deseado. A diferencia computación clásica, a la hora de crear algoritmos, es necesario para la computación cuántica escribir nuevos algoritmos para cada cálculo. Otra desventaja del sistema informático cuántico es no poder funcionar más que a una temperatura muy baja y que llega a -240 °C, la cual es muy difícil de mantener.
Cabe señalar que, pese a estos obstáculos, la computación cuántica se considera actualmente uno de los sectores más competitivos del mundo. Ya que el país que disponga de la computación cuántica en buen funcionamiento tendrá, según los expertos del dominio, la capacidad de predecir mejor, de simular mejor, de analizar un mayor número de datos y escenarios, con el fin de llegar, a modo de ejemplo, a un nuevo fármaco, prever un desastre natural o una crisis financiera inesperada.
Si revisamos el mapa mundial de la computación cuántica, encontramos a Estados Unidos, China y Europa liderando el desarrollo de esta tecnología. Les sigue Japón, Corea, Singapur y Australia como participantes mundialmente reconocidos como competidores en la carrera de desarrollo del sistema cuántico. Sin perder de vista Europa que está invirtiendo miles de millones de euros en impulsar esta tecnología vanguardista.
Todas las grandes potencias mundiales, desde Estados Unidos a China, pasando por la UE consideran que la computación cuántica es una prioridad para la investigación científica en ámbitos como el farmacéutico, el medioambiental o el de energías. Es de subrayar, aquí, que las grandes empresas que apostan por el desarrollo de los ordenadores cuánticos son estadounidenses; a saber, IBM, Google, Intel, Honeywell o IonQ.
Según el informe Quantum Technology Monitor de junio de 2022 de McKinsey & Company, la Unión Europea centra sus intereses en la computación cuántica; de modo que, junto a China, se considera la región que más fondos públicos invierte en el desarrollo de esta tecnología innovadora. Sin embargo, el mercado cuántico queda acaparado por Norteamérica, siendo sede de 10 de los 12 principales fabricantes.
En su empeño para no quedarse atrás en la carrera de la cuántica liderada por Estados Unidos y China, la UE había seleccionado seis países para desarrollar en su territorio la computación cuántica. De hecho, tenemos el BSC-CNS en España, el Alpine Quantum Technologies (AQT) en Austria, PASQAL en Francia. Además de Italia y Holanda, varias empresas multinacionales han aterrizado en el continente ayudando a países europeos a ponerse las pilas con planes muy ambicioso en el sector cuántico. Siendo así, mientras que IBM había instalado un computador cuántico en Zúrich (Suiza), Google ha instalado otro en la Fraunhofer-Gesellschaft, el CSIC alemán, en las afueras de Stuttgart.
Por su parte, España también aspira a garantizar su posición en el tablero cuántico mundial. Así que, con una dotación económica de 22 millones de euros, había lanzado en 2021 la iniciativa Quantum Spain (BSC-CNS) con sede en Barcelona. Se trata de un proyecto en el cual participan 25 universidades y 14 comunidades autónomas. Hace pocos meses cuando se llevó a cabo la primera entrega del computador cuántico en el BSC a un chip de 5 cúbits a espera de tener el computador cuántico de 30 cúbits en 2025.
Con el fin de lograr la soberanía cuántica europea, la UE trazó una hoja de ruta apostando por Quantum Spain entre los demás proyectos repartidos en seis países. Cabe mencionar que la startup Qilimanjaro (spin-off del Barcelona Supercomputing Centre, IFAE y la Universidad de Barcelona) y la multinacional GMV son los responsables de este proyecto. La prioridad para la UE es fabricar ordenadores cuánticos con el 100% de tecnología europea, sin recurrir a los grandes competidores multinacionales americanas o japonesas para obtener un chip.
En una entrevista a D+I - EL ESPAÑOL, la CEO de Qilimanjaro hizo hincapié en “el posicionamiento real de España en el ámbito de la computación cuántica, que se está volviendo un actor fuerte en comparación con otros países europeos como Alemania”; afirmando que “es una tecnología que se intuye y se espera ser disruptora en toda la sociedad y la industria, tanto a nivel de seguridad, comunicaciones, logística, medicina entre otros ámbitos”.
En el marco de esta carrera que hace salivar las empresas multinacionales al igual que las grandes naciones del mundo, otras potencias internacionales marcan su participación. A pesar del panorama opaco que reina en el campo de la informática cuántica en Rusia, el país más extenso del mundo no ha dejado escapar esta oportunidad. En 2020, el Gobierno ruso ha invertido 700 millones de euros en el desarrollo de las tecnologías cuánticas, creando como resultado el Laboratorio Nacional de Cuántica en 2022. Actualmente, el instituto científico ruso Russian Quantum Center busca colaboraciones con otros centros del grupo de países BRICS.
De ahí surge la India que declaró últimamente su Misión Cuántica Nacional y que tiene como finalidad duplicar la investigación y el desarrollo científico e industrial en tecnologías cuánticas en los próximos años.
Según el informe de McKinsey & Company de abril de 2023, la proyección económica de la computación cuántica para 2035 se estima entre los 620.000 millones y los 1,27 billones de dólares. Se centrará exclusivamente en cuatro sectores industriales: la química, las finanzas, las ciencias de la vida y la automoción.
Se trata de un hito que sacudirá el curso de la historia. Ante las enormes oportunidades que podría abrir dicho mercado, es de reconocer que generará otras desigualdades entre los diferentes países y pueblos del mundo. En realidad, un país que disponga de esta tecnología tendrá potencia para desencriptar mensajes, con lo cual la seguridad de los demás países no estará garantizada. También, podría llevar a cabo investigaciones químicas para su sanidad o sus productos y desarrollar armas mucho más avanzadas gracias a sus cálculos.
Para los demás países que están actualmente fuera del juego cuántico, esta tecnología puntera de la computación cuántica amenaza su seguridad y futuro, lo cual impone la necesidad de desarrollar una industria propia que les ayude a avanzar; pero la clave es la capacidad, cosa que la mayoría aún no tienen hasta el día de hoy.
