Castilla-La Mancha será el lugar de desarrollo de cuatro aplicaciones prácticas de tecnología cuántica en sectores productivos estratégicos.

El Centro Tecnológico Industrial de Castilla-La Mancha (ITECAM), que forma parte del proyecto 'APP-TC: Alianza público-privadas en tecnologías cuánticas para el desarrollo inteligente del país' llevará a cabo los cuatro casos de uso. Uno de ellos estará enfocado a la interconexión segura de nodos de comunicación; otro a la optimización de diferentes problemáticas en el sector logística; un tercer caso para la optimización en la planificación de la producción y un último caso para desarrollar un modelo de predicción sobre la respuesta farmacológica de pacientes con diferentes patologías.

Además del desarrollo de estas aplicaciones innovadoras, el proyecto contempla la evaluación de su impacto, la puesta en marcha de programas de formación, la elaboración de informes y la capacitación en tecnologías cuánticas, así como acciones de difusión y seguimiento de los resultados. En este sentido, todas las comunidades darán soporte al proyecto desplegando y difundiendo parte de sus resultados.

Asimismo, en el marco del proyecto se van a analizar las actuales competencias y capacidades de las Comunidades Autónomas para el desarrollo de un ecosistema cuántico propio, con el fin de identificar oportunidades y áreas de mejora.

El proyecto APP-TC: 36 casos a nivel nacional

El Clúster GAIA coordina el desarrollo de este proyecto, que tiene como principal objetivo impulsar el ecosistema cuántico y acercar esta tecnología emergente a la actividad empresarial y económica. La iniciativa se desarrolla en el marco del acuerdo firmado en diciembre entre una alianza público-privada representada por GAIA y Red.es, entidad adscrita al Ministerio para la Transformación Digital y de la Función Pública, a través de la Secretaría de Estado de Digitalización e Inteligencia Artificial.

El proyecto cuenta con un presupuesto de 4,6 millones de euros e involucra a decenas de entidades de diferentes sectores. De los 36 casos de uso definidos que se desarrollarán, 4 se llevarán a cabo en Castilla-La Mancha a través de Itecam (en concreto desde su Departamento de Inteligencia Artificial y Computación Cuántica), 27 se desarrollan en la Comunidad Autónoma Vasca, 2 en Andalucía, 2 en Asturias y 1 en La Rioja. Se trata de casos de uso de innovación industrial utilizando la tecnología cuántica aplicada en sectores productivos estratégicos como: industria manufacturera, defensa, sector aeroespacial, logística, energía, finanzas, telecomunicaciones, ciberseguridad, inteligencia artificial, salud o biotecnología, entre otros.

Entre los desarrollos que ya están en marcha destacan soluciones dirigidas a la optimización de cadenas de suministro, el desarrollo de sensores cuánticos para entornos industriales, la gestión cuántica del tráfico urbano, la optimización de redes de comunicaciones y redes eléctricas, el descubrimiento cuántico de fármacos, enlace cuántico tierra-espacio, predicción de respuesta farmacológica, sistema de gestión energética portuaria, procesado cuántico de imágenes de satélite, optimización financiera cuántica, sistema de defensa inteligente en guerra asimétrica, o detección de determinadas proteínas, entre muchos otros.

Google ha presentado Quantum Echoes, un algoritmo cuántico que, según la compañía, supone un “gran paso” hacia el camino de los ordenadores de este tipo y sus aplicaciones prácticas en el mundo real. “En diciembre de 2024 comunicamos un gran adelanto tecnológico con Willow —un chip cuántico de última generación— y hoy anunciamos un avance en el software de este, con el primer algoritmo cuántico”, resumen desde el equipo de Google Quantum IA.

Parte de los detalles de Quantum Echoes se publican en la revista Nature, en un artículo que firma, entre otros, el francés Michel Devoret, Nobel de Física 2025, adscrito a Google Research y a la Universidad de California. La otra —más enfocada a las aplicaciones y aún como pruebas de principio— aparece en un escrito en el repositorio arXiv, sin la revisión de otros investigadores.

“Somos optimistas y creemos que en un plazo de cinco años veremos aplicaciones reales que solo son posibles en ordenadores cuánticos”, señaló en rueda de prensa Hartmut Neven, fundador y director de Google Quantum IA. Fuentes consultadas por EFE indican que si bien esta investigación supone un paso más en el campo de la computación cuántica, es, como otras, aún preliminar y está lejos del desarrollo definitivo de un ordenador cuántico y de su utilidad práctica.

¿Por qué dice Google que es un gran paso?

La misión de los ordenadores cuánticos —aún prototipos—, como la de los convencionales y supercomputadores, es la de hacer operaciones, que los primeros ejecutan de forma muy distinta: trabajan a nivel atómico y por lo tanto siguiendo las normas de la física cuántica (encargada de estudiar el mundo a escalas espaciales muy pequeñas).

Los ordenadores cuánticos funcionan con cúbits (unidad básica de información cuántica) y no bits (como los tradicionales); los primeros podrán resolver problemas que los superordenadores clásicos no pueden. Según la empresa, su algoritmo es un avance porque presenta ventaja cuántica —funciona en Willow 13.000 veces más rápido que el mejor algoritmo clásico en los superordenadores más rápidos del mundo—; es verificable; y tiene potencial de aplicación en el mundo real.

La verificabilidad cuántica, significa, según Google, que el resultado puede ser comparado y verificado por otro ordenador cuántico de calidad similar. Para ofrecer tanto precisión como complejidad, el hardware debe tener dos características clave, tasas de error extremadamente bajas y operaciones de alta velocidad. Y es que uno de los problemas de los sistemas cuánticos es que son muy sensibles al ruido —cambios de temperatura, luz— y esto puede perturbar el cálculo, lo que se ve agravado cuanto más grande es la instalación.

La solución al problema pasa, por tanto, por corregir los errores cuánticos y ahí está uno de los grandes retos (las computadoras clásicas ya están construidas con estos mecanismos y el año pasado Google dio pasos en este sentido con Willow). En cuanto a la utilidad, el algoritmo da “un paso significativo” hacia la primera aplicación en el mundo real, calcular la estructura de una molécula.

Una de las herramientas que utilizan los científicos para comprender la estructura química es la resonancia magnética nuclear (RMN), la misma ciencia que subyace a la tecnología de resonancia magnética. Esta actúa como un microscopio molecular, lo suficientemente potente como para permitir ver la posición relativa de los átomos, lo que ayuda a comprender la estructura de una molécula.

En un experimento de prueba de principio con la Universidad de California, Berkeley, el equipo ejecutó Quantum Echoes en el chip Willow para estudiar dos moléculas, una con 15 átomos y otra con 28, para verificar este enfoque. Los resultados coincidieron con los de la RMN tradicional, pero además revelaron información que no suele estar disponible con la resonancia, “lo que supone una validación crucial del enfoque”.

Este experimento es un paso hacia un “microscopio cuántico” capaz de medir fenómenos naturales que antes eran inobservables. Una RMN mejorada con computación cuántica podría convertirse en una poderosa herramienta para descubrir fármacos o en la ciencia de materiales para caracterizar la estructura molecular de polímeros o componentes de baterías, describe Google.

Prudencia

Para Carlos Sabín, del departamento de Física Teórica de la Universidad Autónoma de Madrid, “la experiencia nos obliga a ser prudentes con este tipo de afirmaciones, ya que otras veces otros investigadores las han rebajado mucho en las semanas siguientes a la publicación”. “Ya en los últimos años hemos conocido varias afirmaciones parecidas sobre ventaja/supremacía cuántica. Lo realmente novedoso sería mostrar su utilidad práctica”, apunta el investigador.

Pero lo publicado es solo un experimento, realizado, además, con moléculas pequeñas. Los propios investigadores de Google, apunta Sabín, estiman que para llegar a moléculas de unos 50 cúbits (donde sí podría haber ventaja) necesitarían realizar entre cientos de miles y unos pocos millones de puertas lógicas cuánticas —operaciones—, es decir, muchísimas más que las 792 de ahora.

El problema es que los errores serían gigantescos y el experimento no serviría para nada. En estos artículos se usan técnicas de mitigación de errores que no funcionarían para un número de puertas mucho más grande. “En resumen, esto podría representar un paso preliminar en la dirección de mostrar la utilidad práctica de los ordenadores cuánticos, pero Google está muy lejos de haberlo demostrado ya”.

Un hexágono gigante plateado de tres metros de alto y seis de largo esconde la tecnología que supondrá un punto de inflexión y abrirá una nueva era tecnológica en la que Donostia y Euskadi serán un foco de atracción. El supercomputador cuántico de IBM, instalado en la sede de Ikerbasque en la capital gipuzcoana, el IBM Quantum System Two, es el más potente y avanzado de Europa y el tercero del mundo, después de los otros dos que la compañía tiene en Estados Unidos y en Japón, y supondrá un cambio radical en la resolución de cuestiones complejas al poder resolverlas a una velocidad sin comparación con un ordenador tradicional.

“Vamos a poder abordar problemas inabordables hasta ahora”, ha avanzado en su intervención el presidente de IBM España, Horacio Morel. Este martes, el IBM-Basque Country ha tenido su puesta de largo oficial rodeado de representantes institucionales, empresariales y científicos. “Un día histórico”, han señalado, que sólo supone el principio de un largo camino, porque en lo que todos coinciden es que el poder y las aplicaciones de la computación cuántica son todavía un terreno virgen del que se desconoce hasta qué punto pueden llegar. 156 cúbits -la unidad de medida equivalente al bit, en el ordenador tradicional- extremadamente delicados que precisan de temperaturas extremas de casi 273 grados bajo cero, y que suponen un antes y un después para el sistema tecnológico vasco, aunque sea difícil entender el porqué.

Hasta el propio lehendakari, Imanol Pradales, que ha presidido el acto, ha reconocido en su intervención las dificultades de entender el significado de lo que puede llegar a hacer este supercocmputador. “Hablamos de un campo disruptivo, que rompe nuestros esquemas mentales. Un campo que, me atrevería a decir, desafía en parte la lógica humana. Uno asiste perplejo a las explicaciones y queda maravillado. También se da cuenta de lo mucho que nos queda por aprender y comprender. Pero uno también se queda tranquilo cuando físicos y matemáticos de referencia le reconocen, en privado, eso sí, no vaya a ser que pisemos algún ego, que les es también difícil de comprender. Muy difícil”, reconocía el lehendakari.

Lo que sí está claro es que incorpora una tecnología que es la más potente usada por IBM hasta la fecha, que permite a este superordenador ejecutar operaciones mucho más complejas y de forma más rápida que un ordenador tradicional, con las aplicaciones prácticas que eso conlleva para la innovación científica y en los tiempos que van a precisarse a la hora de poner en práctica esos avances. Por ejemplo en biomedicina, el desarrollo de fármacos más efectivos, en la creación de nuevos materiales, en energía, en aplicaciones informáticas o en desarrollos financieros o modelos de lenguaje en la inteligencia artificial, o en la optimización de proyectos industriales, energéticos o de seguridad y ciberseguridad, o en crear en ecosistemas concretos. Campos de investigación que precisan de análisis complejos, que hoy por hoy no pueden llevarse a cabo por parte de los ordenadores tradicionales.

Pero de entrada, lo que posibilitará este gran computador cuántico, que se diferencia del resto de ordenadores en que en lugar de usar bits clásicos, y el sistema binario de ceros y unos, la computación cuántica emplea otro tipo de unidades, los cúbits, capaces de contener más información que un bit, y que permite la superposición y en entrelazado de datos, será un sistema tractor para Euskadi. De talento, de empresas, de investigación.

“Somos un país pequeño en dimensión, con recursos finitos, por lo que no podemos dispersar nuestros esfuerzos. Pero también somos un país con la ambición de estar entre los mejores en algunas pocas áreas. Hace años decidimos que la invetigación cuántica debía convertirse en punta de lanza de nuestras políticas científicas. Hemos puesto foco, recursos y alianzas suficientes para lograr estar con los mejores. Y, como decía antes, los mejores nos han elegido también como compañeros de viaje. Aprendamos de ello para aplicarlo también en otros ámbitos”, ha señalado Pradales, que recordaba que “las instituciones públicas vascas y el sistema universitario en su conjunto llevamos décadas apostando a favor de la ciencia y la tecnología. Ayer como hoy, hemos arriesgado para estar en la frontera del conocimiento en algunas materias”, como es el caso de la tecnología cuántica.

De hecho, el Gobierno vasco -presidido entonces por Iñigo Urkullu- y las tres diputaciones forales suscribieron en 2023 con la multinacional un acuerdo en el marco de la denominada alianza Basque Quantum (BasqueQ), con el objeto de convertir a Euskadi en un hub tecnológico de referencia en materia cuántica. Un vehículo, el BasqueQ, que como ha reconocido Pradales “da un paso de gigante y que nos permitirá ser un imán para la generación de conocimiento y atracción de talento, y conectarnos con otros polos para ganar competitividad y desarrollo como país”, y “alinearnos con la estrategia de resiliencia y reindustrialización europea”.

El acuerdo que se suscribió en 2023 con IBM incluía el desarrollo un centro de investigación en tecnologías cuánticas en Euskadi para acoger el ordenador IBM Quantum System One, el sexto superordenador cuántico del mundo y el segundo de Europa, vinculado a una red internacional impulsada por IBM. El viaje de Imanol Pradales a Nueva York y su reunión con directivos de la empresa, este mes de marzo modificó el acuerdo, y ha sido finalmente el IBM Quantum System Two, más evolucionado y primero de la compañía de estas características en ámbito europeo, el que se ha inaugurado oficialmente este martes en Donostia en un acto institucional en el que, además de lehendakari, han participado  Jay Gambetta, vicepresidente de IBM Quantum, Juan Ignacio Pérez Iglesias, consejero de Ciencia, Universidades e Innovación del Gobierno vasco, Eider Mendoza, diputada General de Gipuzkoa, el (todavía) alcalde de San Sebastián Eneko Goia y Horacio Morell, presidente de IBM España. además de los diputados generales de Álava y de Bizkaia, y el alcalde donostirarra, junto a una nutrida representación institucional y del ámbito científico, institucional y empresarial. La apuesta de las instalaciones vascas se traduce en una inversión de 153 millones de euros.

“Dos años de colaboración con el equipo científico de BasQ han logrado importantes resultados en el ámbito de la ciencia de materiales y física de alta energía. Nuestro objetivo ahora es que nuestros equipos consoliden un ecosistema cada vez más grande gracias al primer IBM Quantum System Two de Europa, dotado por nuestro mejor procesador cuántico IBM Quantum Heron”, ha asegurado Jay Gambetta, director de IBM Research e IBM Felken.

El presidente de IBM España, Horacio Morel ha bajado en su intervención a usos concretos: “En 2026 tendremos la ventaja cuántica que está a la vuelta de la esquina con algunos ejemplos como la creación de nuevos fármacos, materiales más sostenibles o todo lo que tenga que ver con creación de nuevas moléculas o incluso los primeros problemas de optimización”. Y en 2029 se prevé que se puedan “desarrollar aplicaciones cuánticas de mucho más tamaño y que nos permitan resolver problemas, aún mucho más complejos y a escala comercial”.

Además, ha destacado que el centro en el que se instala este supercomputador “no es sólo la infraestructura tecnológica”. “Estamos construyendo un modelo en el que la industria, la ciencia, la academia y la sociedad avanza de la mano. El futuro de la tecnología es abierto y para avanzar es imprescindible trabajar en ecosistemas de colaboración como el que estamos construyendo hoy.”.

En este sentido ha señalado que se está trabajado ya en “avances claros en el mundo del talento”. Se han formado más de 150 especialistas y “seguimos trabajando con las distintas universidades del País Vasco. En ciencia e investigación se han incorporado más de 20 centros que están desarrollando ya proyectos en el área de biociencia, de descubrimiento de materiales. En las aplicaciones industriales más de 30 compañías de distinto tamaño ”están explorando los casos de uso, como aplicar la computación cuántica en sus procesos de negocio, en coches eléctricos, y sus baterías, o en el caso de entidades financieras, ayudar a optimizar las carteras de inversión o a identificar patrones de fraude en el uso de medios de pago“.

Como ha ratificado el consejero Juan Ignacio Pérez Iglesias, “es importante destacar que este acto no consiste únicamente en la inauguración de una máquina extraordinaria”. “Acompañando a su instalación y puesta en funcionamiento hay toda una estrategia en la que confluyen agentes científicos, formativos, tecnológicos y empresariales que a buen seguro tendrá efectos transformadores en nuestro país”, ha dicho.

Cuando se le pregunta a los principales actores de la industria tecnológica europea por qué las startups locales tienen tan difícil llegar a convertirse en gigantes del sector, una parte de la respuesta siempre trata de dinero. Acceso al capital que les permita crecer. “El apetito por el riesgo es mucho mayor en EEUU que en el europeo medio. Tienen más capital riesgo y todo el ecosistema, todos los ingredientes que necesitas para dar grandes impulsos cada vez que hay una nueva tecnología, como la inteligencia artificial”, explicaba el cofundador de una startup de ciberseguridad belga en un reciente reportaje de este medio.

La falta de ese capital riesgo europeo no solo provoca que las tecnológicas jóvenes tengan más dificultades para crecer, sino que también permite a los fondos estadounidenses pescar los peces europeos más apetecibles y llevárselos a su territorio.

El mercado único de capitales en el que trabaja Bruselas sería una solución a este problema, pero lleva años bloqueado. España ha ido proponiendo medidas para sortearlo, una de las cuales ha entrado en acción este año y tiene que ver con el acceso al capital de las startups. Funciona como un andamiaje público que soporta parte del riesgo mientras la tecnología de estas empresas se desarrolla, incentivando a otros inversores a unirse.

Se trata de la SETT. Son las siglas de Sociedad Española para la Transformación Tecnológica, una empresa pública creada para invertir directamente en startups estratégicas. “Nuestro objetivo es generar soberanía tecnológica”, avanza su director, Javier Ponce. “Que esa tecnología se quede en el territorio y no venga un fondo extranjero, como ha ocurrido en el pasado, compre la empresa y se lleve la tecnología fuera”, añade.

La SETT comenzó sus inversiones en enero de 2025 y ha cerrado hasta el momento su entrada en el capital de 10 startups, por un importe total de unos 150 millones de euros. Una serie de operaciones que han empezado a dibujar el mapa de la tecnología con más potencial de España.

La SETT funciona de manera similar a como lo haría un fondo soberano. No otorga subvenciones, sino que opera mediante un estricto procedimiento de coinversión. Esto significa que la entidad está obligada a invertir en empresas junto con inversores privados, nunca en solitario, y alcanzando como máximo el 49% del capital que se suscriba. La idea es precisamente empujar a esos inversores a apoyar a las startups bajando el riesgo de las operaciones, ya que este es compartido por el Estado.

“Buscamos tecnologías disruptivas o novedosas, o bien tecnologías que son un poco más maduras, pero que tienen potencial de convertir a la entidad que la tiene en un líder internacional”, detalla Ponce en conversación con elDiario.es. “Cuando identificamos estas oportunidades, buscamos inversores privados que nos puedan acompañar. En la medida que podemos, intentamos que sean inversores españoles e industriales”.

Con este mecanismo, las operaciones en las que ha participado la SETT han movilizado un total de 1.000 millones de euros de dinero público y privado, según los datos que facilita el organismo. La cifra incluye sus actuaciones en otros sectores que también se le ha encargado impulsar, como la industria audiovisual.

Proyectos académicos

Wooptix, la primera startup en la que invirtió la SETT, es un buen ejemplo del modelo. Es una empresa española nacida de la investigación académica en la Universidad de La Laguna (Tenerife) sobre óptica adaptativa, una técnica que se utiliza en astronomía para corregir las distorsiones de la atmósfera y mejorar las observaciones. Wooptix utiliza ese conocimiento para monitorizar con una precisión subnanométrica (por debajo de una milmillonésima parte de un metro) que las obleas de silicio donde se imprimen los chips sean perfectamente planas.

La empresa captó algo más de 10 millones de euros, de los que 4 los puso la SETT. El resto vino de inversores como Samsung, el segundo productor de chips del mundo; o Tokyo Electron, que fabrica equipos para la producción de semiconductores y pantallas planas. “La tendencia de las de las fábricas de chips es ir a obleas cada vez más grandes. Pero cuanto más grande, más difícil es que sea perfectamente plana y mayor riesgo de que haya partes no utilizables”, explica Ponce.

Varias de las inversiones de la SETT tienen relación con los chips. La empresa ha integrado en una sola estructura varios programas de ayudas, de los que el principal es PERTE Chip, dotado de 12.500 millones de euros de los fondos de recuperación. En total, dispone de 16.000 millones de euros para sus actuaciones.

En ese marco se enmarcan también las inversiones anunciadas en Murcia y Vigo. En Murcia, la empresa ha participado en una ronda de financiación de Quantix, una startup que se enfoca en el diseño de chips ciberseguros con el objetivo de permitir identificar si el chip ha sido alterado, un factor clave para sectores críticos como ciberseguridad y defensa. La SETT ha invertido 20 millones de euros en este proyecto.

Sparc, por su parte, ubicada en Vigo, será la primera fábrica de chips fotónicos en España y producirá circuitos integrados fotónicos. Estos chips utilizan la luz para procesar datos, lo que permite un mayor ancho de banda y la miniaturización de componentes. Aquí la operación ha llegado hasta los 17 millones de euros.

Una gran esperanza en la IA

La mayor inversión hasta el momento ha sido la de Multiverse, con casi 60 millones de euros. Es una empresa vasca de inteligencia artificial que se enfoca en hacer que los grandes modelos de lenguaje sean mucho más eficientes y sostenibles. Lo consigue reduciendo drásticamente su tamaño, hasta en un 97%, con una pérdida mínima de precisión. Esto hace que sean entre 4 y 12 veces más rápidos, reduce los costes y posibilita que el modelo se pueda operar desde dispositivos pequeños como teléfonos móviles, sin necesidad de recurrir a los gigantescos centros de datos que suele requerir esta tecnología.

Su ronda de financiación alcanzó los 185 millones de euros en total, de los que una parte llegaron de empresas como HP o Toshiba.

“El equipo de Multiverse ha resuelto un problema profundamente complejo con implicaciones de gran alcance. La empresa está bien posicionada para ser una capa fundamental de la infraestructura de IA. Multiverse representa un avance espectacular para la implementación y aplicación global de modelos de IA, permitiendo una IA más inteligente, económica y ecológica. Esto es solo el comienzo de una enorme oportunidad de mercado”, ha declarado Damien Henault, director general de Forgepoint Capital International, otro de los fondos participantes.

La SEPI digital

La entrada en el accionariado de las empresas a las que apoya la SETT le granjeó el sobrenombre de SEPI Digital. Sin embargo, hay una diferencia fundamental entre ella y la Sociedad Estatal de Participaciones Industriales. “Nuestro plan es ayudar a que estas empresas se puedan convertir en multinacionales y luego desinvertir”, avisa Javier Ponce. “No tenemos intención de participar en la gestión del día a día de las compañías más allá de ejercer nuestros derechos para que se queden en el territorio”.

“Solo en el caso de que sea considerada una tecnología muy estratégica”, continúa el director de la SETT, “se valoraría en el Consejo de Ministros conservar una participación minoritaria, en torno al 10%”.

La nueva empresa pública ya trabaja en nuevas operaciones, algunas de ellas de “cientos de millones”, adelanta su responsable. Los próximos meses servirán para medir hasta qué punto este modelo de coinversión puede atraer capital privado y convertir la apuesta pública en un verdadero tejido industrial tecnológico.

La Real Academia Sueca de Ciencias ha otorgado el premio 2025 de Física a John Clarke, Michel H. Devoret y John M. Martinis “por el descubrimiento del efecto túnel mecánico cuántico macroscópico y la cuantización de la energía en un circuito eléctrico”. En otras palabras, por los experimentos dieron lugar a la mecánica cuántica que está en la base de toda la tecnología digital actual y en los futuros ordenadores cuánticos.

La mecánica cuántica permite que una partícula atraviese una barrera mediante un proceso llamado tunelización. En cuanto intervienen grandes cantidades de partículas, los efectos de la mecánica cuántica suelen volverse insignificantes. Sin embargo, los experimentos de los galardonados demostraron que las propiedades de la mecánica cuántica pueden concretarse a escala macroscópica, en un sistema lo suficientemente grande como para sostenerlo en la mano.

Experimentos a macroescala

En 1984 y 1985, Clarke, Devoret y Martinis realizaron una serie de experimentos con un circuito electrónico construido con superconductores. Al refinar y medir las diversas propiedades de su circuito, pudieron controlar y explorar los fenómenos que surgían al pasar una corriente a través de él. En conjunto, las partículas cargadas que se movían a través del superconductor formaban un sistema que se comportaba como si fueran una sola partícula que llenaba todo el circuito.

Este sistema macroscópico, similar a una partícula, se encuentra inicialmente en un estado en el que la corriente fluye sin voltaje. El sistema está atrapado en este estado, como tras una barrera infranqueable. En el experimento, el sistema demuestra su carácter cuántico al lograr escapar del estado de voltaje cero mediante un efecto túnel. El cambio de estado del sistema se detecta mediante la aparición de un voltaje.

Los galardonados también pudieron demostrar que el sistema se comporta tal como lo predice la mecánica cuántica: está cuantizado, lo que significa que sólo absorbe o emite cantidades específicas de energía.

Es maravilloso celebrar cómo la mecánica cuántica ofrece continuamente nuevas sorpresas. Además, es enormemente útil, ya que la mecánica cuántica es la base de toda la tecnología digital

Olle Eriksson — Presidente del Comité Nobel de Física.

“Es maravilloso celebrar cómo la mecánica cuántica, con un siglo de antigüedad, ofrece continuamente nuevas sorpresas”, afirma Olle Eriksson, presidente del Comité Nobel de Física. “Además, es enormemente útil, ya que la mecánica cuántica es la base de toda la tecnología digital”.

Sus experimentos han sido cruciales para los avances en tecnologías superconductoras y que, hoy en día, se utilizan en muchos ámbitos, en particular en los ordenadores cuánticos

Ignacio Cirac — Director de la División de Teoría del Instituto Max-Planck de Óptica Cuántica en Garching (Alemania)

Los transistores de los microchips informáticos son un ejemplo de la tecnología cuántica consolidada que nos rodea. El Premio Nobel de Física de este año ha brindado oportunidades para desarrollar la próxima generación de tecnología cuántica, incluyendo la criptografía cuántica, las computadoras cuánticas y los sensores cuánticos.

El físico español Ignacio Cirac, director de la División de Teoría del Instituto Max-Planck de Óptica Cuántica en Garching (Alemania), cree que el premio es bien merecido. “Sus experimentos han sido cruciales para los avances en tecnologías superconductoras y que, hoy en día, se utilizan en muchos ámbitos, en particular en los ordenadores cuánticos”, asegura en declaraciones al SMC.

Alba Cervera Lierta, investigadora experta en computación cuántica en el Barcelona Supercomputing Center y coordinadora de Quantum Spain, cree que este premio sigue la estela del Nobel de Física de 2022 a los pioneros de la información cuántica.

“En este caso, se premia el desarrollo de la física necesaria para poder explotar la información cuántica para fabricar tecnología”, señala al SMC. “Muchos ordenadores cuánticos actuales están fabricados con cúbits superconductores, es decir, usando los principios que los galardonados de este año desarrollaron. Para alguien que trabaja en computación cuántica como yo, considero que es un Nobel que reconoce, entre otros, los grandes avances que está habiendo en este campo”.

El Centro de Supercomputación de Extremadura (COMPUTAEX), dependiente de la Consejería de Educación, Ciencia y Formación Profesional, lanzará próximamente el primer servicio de emulación cuántica de la región, con lo que refuerza su compromiso con la transformación tecnológica.

Este nuevo recurso permitirá que investigadores, instituciones y empresas extremeñas puedan acceder a capacidades avanzadas de computación cuántica, ha informado este jueves la Junta de Extremadura en un comunicado.

La iniciativa contempla una inversión de 600.000 euros para la adquisición del primer emulador cuántico de Extremadura, una infraestructura especializada en la ejecución de algoritmos cuánticos que complementará los recursos de alto rendimiento ya disponibles en el Centro de Supercomputación.

La financiación ha sido obtenida a través del programa de Equipamiento Científico-Técnico EQC2024, dentro del proyecto Servicio de emulación cuántica para el progreso de la Investigación Científico-Técnica en Extremadura, cofinanciado en un 85% por la Agencia Estatal de Investigación (AEI) con fondos FEDER, y el 15% restante por la Junta de Extremadura.

Desde 2021, COMPUTAEX ha ido consolidando su apuesta por la computación cuántica a través de proyectos como Quantum Spain, QCS Lusitania y ExQNet, siendo ésta una de las principales líneas de investigación del centro.

Además, a nivel internacional, colabora también con el 'RIKEN RQCFujitsu Collaboration Center' de Japón, mediante un acuerdo que permitirá a los investigadores de COMPUTAEX formarse y desarrollar contribuciones científicas utilizando los recursos de última generación que el centro RIKEN ofrece en el ámbito de la emulación cuántica.

Con la puesta en marcha de este emulador, Extremadura se suma al reducido grupo de comunidades autónomas, como Madrid, Cataluña, el País Vasco o Galicia, que ya cuentan con capacidades en computación cuántica.

Con vistas a la llegada de este emulador cuántico, COMPUTAEX ha obtenido acceso a los servicios de emulación cuántica de Fujitsu, mediante un acuerdo de acceso a sus recursos en el 'RIKEN RQC-Fujitsu Collaboration Center' de Japón.

El objetivo de COMPUTAEX es, no solo proporcionar acceso a esta tecnología, sino también acompañar a usuarios mediante servicios de asesoramiento, formación y transferencia del conocimiento.

Este servicio marcará el inicio de una nueva etapa para la región, según la Junta, al fortalecer su ecosistema digital y alineándose con los objetivos estratégicos de digitalización e innovación definidos por la Unión Europea.

En materia de tecnologías emergentes, la inteligencia artificial generativa ya es presente. Está cerca, incluso, de su madurez. Pronto los adjetivos de revolucionaria, disruptiva o potencialmente peligrosa se los llevará la computación cuántica, que usa los secretos de este campo de la física para crear máquinas capaces de procesar información y resolver determinados problemas mucho más rápido que los ordenadores tradicionales. Una tecnología sobre la que España ha creado su primer plan de desarrollo a largo plazo.

“Representa una oportunidad inmensa para el progreso social, la autonomía estratégica y la seguridad económica de Europa y de España”, ha afirmado este jueves el ministro para la Transformación Digital, Óscar López, durante la presentación de la Estrategia de Tecnologías Cuánticas 2025-2030, que guiará las apuestas de España en este sector en el próximo lustro y ha sido preparada en conjunto con el Ministerio de Ciencia.

El plan prevé una inversión directa de 808 millones de euros, que el Ministerio prevé que se conviertan en un gancho para atraer al menos otros 700 millones procedentes de la inversión privada. Se suman a los 300 millones que el Gobierno ya ha destinado a esta tecnología desde 2020. Estos han vehiculado programas de investigación en las comunicaciones cuánticas y la instalación de dos computadores cuánticos en Barcelona (el primero de los cuales, de 30 qubits, ya está en marcha), que se suman a un tercero que la empresa IBM está construyendo en San Sebastián.

Estos procesadores utilizan principios de la mecánica cuántica, como la superposición y el entrelazamiento, para realizar cálculos. A diferencia de las computadoras clásicas, que procesan información en bits (0 o 1), las computadoras cuánticas usan qubits, que pueden estar en múltiples estados a la vez. Esto les permite explorar muchas soluciones posibles al mismo tiempo y resolver ciertos problemas, como la factorización de grandes números o la simulación de moléculas, que requerirían decenas o incluso cientos de años de computación tradicional.

“Durante mucho tiempo hablar de cuántica era hablar de ciencia ficción”, ha reconocido López. “Sonaba a un capítulo de Star Trek o Black Mirror. Pero las tecnologías cuánticas ya están aquí y han venido para quedarse. Sirven para aumentar la precisión de la navegación a un nivel nunca alcanzado gracias a los relojes cuánticos. También para acelerar el descubrimiento de nuevos fármacos o para simular riesgos climáticos”, ha abundado.

La computación cuántica también lleva aparejado un riesgo de seguridad evidente. Debido a sus capacidades, este tipo de computación tiene el potencial de resolver las barreras criptográficas que protegen la información y las comunicaciones actuales. Hasta ahora, este tipo cifrado ha entroncado la seguridad del mundo digital, pero el desarrollo de la cuántica los pone en duda. Esto ha disparado el interés militar en esta tecnología y la ha puesto en el centro de una batalla geoestratégica.

“La carrera por la cuántica ya ha comenzado y muchos países buscan posicionarse fuera del multilateralismo. Europa puede y debe evitar una fragmentación que debilite la competitividad del bloque comunitario. Desde el Gobierno de España lo tenemos claro Queremos navegar la revolución cuántica con el barco de la Unión Europea”, ha indicado López a este respecto.

La importancia de esa carrera se deja notar en las cifras de inversión que han llevado a cabo las principales economías de la UE, así como EEUU y China. La estrategia alemana, presentada en 2023, destinó una inversión de 3.000 millones de euros hasta 2026 con el objetivo de poner en marcha un computador cuántico de 100 qubits para ese año. La británica, también de 2023, contempla también 3.000 millones en un período de 10 años, mientras que la francesa incluye 1.000 millones hasta 2030. EEUU invierte unos 1.000 millones al año desde 2022 en tecnología cuántica, y China asegura haber comprometido unos 15.000.

Una potencia en las comunicaciones

Si la cuántica representa el mayor riesgo potencial para las comunicaciones, también lo es para la creación de nuevas medidas de seguridad basadas en ella. Por eso el Gobierno ha seleccionado las comunicaciones como uno de los focos de inversión de la nueva Estrategia. “España puede especializarse en sectores como el de las comunicaciones cuánticas, un área clave para proteger a sectores críticos como el sector financiero o el sector energético”, ha asegurado el ministro.

Además de hacer de España “un referente” en este sector, el plan presentado hoy contempla otras seis prioridades. Entre ellas se encuentran la de potenciar el uso de estas tecnologías en las empresas españolas, demostrar el impacto de la sensórica y la metrología cuánticas (otro de los campos que está más cerca de llegar a la aplicación comercial) o seguir reforzando las capacidades en infraestructuras de investigación y desarrollo de especialistas en cuántica.

Estas prioridades giran en torno a cuatro objetivos estratégicos, que el Gobierno ha fijado en la transferencia de conocimiento entre el mundo de la investigación y el mercado; la creación de un mercado cuántico español; o la preparación de la sociedad para el cambio que se avecina.

“Se está invirtiendo como nunca en tecnologías concretas que van a hacer que nuestro país pueda llegar a tiempo a ese liderazgo en una tecnología disruptiva”, ha declarado la ministra de Ciencia, Diana Morant. “La ciencia está preparada para absorber esta intensidad de inversión y para asumir ese liderazgo en la transformación, porque ya contamos con grandes capacidades de partida”, ha recordado.

Hace unos días la Real Academia Sueca de Ciencias daba a conocer que el Premio Nobel de Física recaía en 2024 en John Hopfield y Geoffrey Hinton por sus “descubrimientos e invenciones” relacionados con la inteligencia artificial (IA) que han sido “fundamentales para el aprendizaje automático con redes neuronales artificiales”.

Y este año no ha sido el único premio relacionado con la IA.   Demis Hassabis y John M. Jumper han sido galardonados con el Nobel de Química por desarrollar un modelo para resolver un problema de hace 50 años y que pasa por predecir las estructuras complejas de las proteínas

Hablamos con José Ignacio Olmeda, director del Laboratorio de Inteligencia Artificial de la Universidad de Alcalá (UAH) y especialista en Ciencias de la Computación.

 ¿Cómo valora el galardón en el ámbito de la Física?

Es un premio completamente merecido, Hopfield y Hinton lideraron la investigación en un campo casi inexplorado en la época: el desarrollo de algoritmos de aprendizaje en redes neuronales artificiales. Las redes neuronales artificiales son el modelo más empleado en la Inteligencia Artificial en la actualidad, por ejemplo, son el corazón de sistemas conocidos como ChatGPT.

En la época en la que Hopfield y Hinton realizaron sus investigaciones se sabía que los modelos de redes neuronales artificiales podrían desarrollar tareas complejas, pero no existían, salvo para casos muy simples, algoritmos que permitieran que dichos modelos aprendieran de forma autónoma.

Propusieron los primeros algoritmos que facilitaron que el aprendizaje automático se desarrollara y, como consecuencia, que la Inteligencia Artificial fuese considerada un área de interés no solo teórico sino también aplicado.

¿Qué relación tiene la IA con la Física para merecer un Nobel?

Bueno, a pesar de que hay una enorme relación entre Física y Computación, pensemos por ejemplo en los computadores cuánticos, en este caso particular, dicha relación es debida a que Hopfield y Hinton emplearon ideas de física estadística para desarrollar los algoritmos de aprendizaje a los que me refería anteriormente. Es decir, tomaron ideas de la Física, por otra parte, muy sencillas, para desarrollar algoritmos muy potentes que permitían resolver problemas complejos.

Ellos pusieron, entre otros, las bases del espectacular desarrollo de la IA, particularmente en los últimos años.

Y no ha sido el único Nobel relacionado con la IA…

No. Resulta interesante señalar que en esta misma edición de los premios Nobel, otros investigadores en Inteligencia Artificial han recibido también el premio Nobel, en este caso de Química por algo, en cierto sentido, inverso: la aplicación de modelos e ideas de la Inteligencia Artificial en un problema de enorme dificultad técnica y relevancia en química como la configuración de las proteínas.

Es decir, en este mismo año se ha premiado, doblemente, la Inteligencia Artificial lo que da una idea de la trascendencia e importancia de esta área. 

Hinton es considerado como el 'padre' de la IA aunque ya en la década de 1980 Hopfield introdujo un modelo que conectaba la neurociencia con la Física Teórica. ¿Qué supuso?  

Bueno en realidad Hinton reconoce que los algoritmos de los que estamos hablando no son una representación plausible para explicar el modo en el que el cerebro humano aprende.

De hecho, pocos años después de plantear los algoritmos por los cuales ha recibido el premio Nobel, Hinton propuso otros más potentes y acordes con dicho funcionamiento y que además son los que se emplean en la mayor parte de sistemas que emplean redes neuronales artificiales en la actualidad.

El impacto de Hinton en el campo de la Inteligencia Artificial trasciende, con mucho, los algoritmos por los que ha recibido el Nobel. Se trata sin lugar a dudas de una figura monumental en el campo de la Inteligencia Artificial y, por extensión, en las ciencias de la computación.

¿Cómo definiría el momento que vive la IA?

Sin duda es apasionante pero también arriesgado. En primer lugar, las expectativas son enormes. Algunos piensan ingenuamente que la Inteligencia Artificial resolverá de manera automática todos los problemas, pero buena parte de ellos no tienen una única solución o incluso no tienen una solución en absoluto.

 Por citar un ejemplo, las tres áreas con mayor desarrollo en el campo de la Inteligencia Artificial, es decir, la Unión Europea, Estados Unidos y China han expresado a través de sus regulaciones ideas comunes, pero también divergentes sobre que se puede y debe hacer en el campo de la Inteligencia Artificial.

Los dilemas que plantea la IA son gigantescos, desde preguntas existenciales hasta otras: ¿cómo proteger la propiedad de los creadores cuyas obras alimentan los sistemas de IA generativa?, ¿cuál será el impacto en el mercado de trabajo? o ¿cómo evitar la desinformación?

En concreto, los modelos masivos de lenguaje, como el popular ChatGpt, han sido desarrollados casi en su totalidad en Estados Unidos y China y no cumplen con algunos principios sobre derechos fundamentales recogidos en la regulación sobre Inteligencia Artificial que recientemente aprobó el Parlamento Europeo.

Por otra parte, los dilemas y retos que plantea la Inteligencia Artificial son también gigantescos, desde preguntas existenciales como si estos sistemas sustituirán a los humanos, hasta otras más inmediatas, pero de enorme trascendencia: ¿cómo proteger la propiedad de los creadores cuyas obras alimentan los sistemas de IA generativa? ¿Cuál será el impacto en el mercado de trabajo?, o ¿cómo evitar la desinformación que producen videos, imágenes o locuciones aparentemente reales, pero creadas sintéticamente con ayuda de la IA?

Finalmente, desde un punto de vista técnico, hay cierto consenso entre los investigadores que apunta a la necesidad de nuevos paradigmas que hagan la IA más transparente, más ubicua, sostenible y exacta.

¿Qué impacto puede tener en nuestra sociedad?

En realidad, ya vivimos inmersos en un mundo en el que la IA nos rodea, cada vez que utilizamos nuestro teléfono para saber la mejor ruta en automóvil, cada vez que compramos en tiendas online o que solicitamos un préstamo a una entidad bancaria detrás hay un sistema de Inteligencia Artificial; la IA no va a llegar, ya ha llegado. 

Yo diría que, por el momento, el impacto ha sido extraordinariamente positivo, se han eliminado tareas tediosas o incluso peligrosas o nocivas. Es cierto que también ha habido efectos que podríamos llamar “colaterales” negativos: por ejemplo, los deepfakes que mencionaba y que han provocado que mucha gente desconfíe de la información. La IA también ha ampliado en muchos casos la brecha digital ofreciendo, de manera injusta, mayores oportunidades a los que ya se encontraban en una posición privilegiada.

A mi juicio hay muy poca preparación, no solo técnica, sino en general, sobre las implicaciones de la IA. Resulta sorprendente que algunas personas tengan opiniones extremas sobre la IA basadas no solo en un conocimiento escaso sino en una reflexión personal superficial.

Con todo, es bueno que la gente opine bien o mal sobre la IA porque eso demuestra que todos pensamos que es importante, lo que es un paso fundamental para que discutamos sobre cómo debemos desarrollarla.

¿Dónde están los límites de la ética si hablamos de Inteligencia Artificial? Resulta curioso que hasta Hinton advirtiese de los riesgos para la Humanidad de aquello que él ayudó a desarrollar…

Yo comprendo, aunque no comparto punto por punto, la posición de Hinton. Si uno observa sistemas avanzados de IA resolviendo problemas matemáticos, componiendo piezas musicales u ofreciendo opiniones filosóficas a veces uno siente cierto vértigo.

Sin embargo, se olvida que los humanos tenemos también una enorme capacidad para mejorar, para adaptarnos. A mi juicio la IA está moviendo sus propias fronteras, pero también las nuestras. La, llamémosla, ‘presión evolutiva’ siempre ha hecho que los humanos mejoremos, al menos en nuestras capacidades físicas y cognitivas.

La IA presenta una oportunidad de hacer mejor las cosas. Por ejemplo, algunos estudios muestran que los sistemas de IA son más empáticos que los propios médicos a la hora de relacionarse con un paciente. ¿Quiere eso decir que los médicos hayan sido sobrepasados por la IA? Absolutamente no.

Probablemente, quiere decir que estos profesionales están sobrecargados por el trabajo y que deben buscar como liberar tiempo, por ejemplo, empleando IA, para atender todavía mejor a sus pacientes.

En lo relativo a la ética, salvando ciertas posiciones transhumanistas, hay un gran consenso en que el humano debe ser el centro en las decisiones de los sistemas de IA. Los sistemas de IA están aquí para aumentar nuestras capacidades, no para sustituirlas.

El problema es que no todos pensamos lo mismo, valoramos lo mismo o tenemos posiciones éticas comunes, por eso va a ser difícil consensuar una regulación internacional sobre IA.

Aun así, hay principios éticos o existenciales que todos, como humanos, compartimos así que sí es posible colaborar en el desarrollo de una “IA ética”.

¿En qué se centra el interés y la investigación de su departamento en la UAH en relación con la IA?

Mis compañeros de departamento y de otros departamentos de la Universidad de Alcalá están desarrollando investigaciones de enorme interés en muchísimas áreas.

Hay grupos en robótica, en medicina o finanzas, por citar algunos ejemplos. La Inteligencia Artificial es lo que se denomina una Tecnología de Propósito General, en cierto sentido es similar a las Matemáticas, con un impacto horizontal en el conocimiento científico.

Desde el departamento de Ciencias de la Computación, al que pertenezco, se está liderando la colaboración con otros departamentos porque pensamos que la IA es algo que nos puede beneficiar a todos, es algo en lo que tenemos que participar todos.

A mi juicio, uno de los principales motivos que explican el lento progreso de la inteligencia artificial en las décadas precedentes es precisamente la ausencia de puntos de vista diferentes a los puramente computacionales. Es preciso que abogados, periodistas, artistas o filósofos, tradicionalmente muy alejados de la Inteligencia Artificial, participen de un desarrollo productivo, positivo y responsable de la misma.

Yo soy optimista sobre el impacto que la Inteligencia Artificial tendrá en el futuro si, entre todos, somos capaces de canalizar nuestro talento y resolver problemas importantes que condicionan nuestro futuro.

De momento es una lagartija de 22 nanómetros, que equivale a dividir un metro en mil millones de partes y tomar solo 22 de ellas. Sin embargo el plan no es que crezca, sino hacerla mucho más pequeña. Primero la mitad, y luego la mitad de la mitad. Es la implacable Ley de Moore, que dicta que cada dos años se duplica el número de transistores en un microprocesador. Esta lagartija es un chip y aunque todavía es un prototipo académico, ya es la gran esperanza de la tecnología europea.

Sargantana (lagartija, en catalán y aragonés) es la tercera generación de procesadores de la familia Lagarto que acaba de presentar el Barcelona Supercomputing Center – Centro Nacional de Supercomputación. Es una de las apuestas de Bruselas para que la Unión no vuelva a colocarse al borde del precipicio informático en el que casi cae en 2020, cuando se rompió la cadena de suministro de chips y la sociedad digital europea se quedó sin su componente más básico.

Es una alternativa que además no implica dar miles de millones en ayudas para que empresas estadounidenses se instalen en el continente, ni para que las empresas europeas copien su modelo privativo. La inversión es en investigación propia que luego cualquiera podrá aprovechar, ya que la familia Lagarto es de código abierto. Esto significa que su diseño y especificaciones están disponibles bajo una licencia que permite su modificación y redistribución.

Es decir: cualquier persona o empresa con los conocimientos y recursos necesarios puede acceder al diseño del chip, estudiarlo, modificarlo y potencialmente fabricarlo, sin tener que pagar por licencias o derechos de autor. El proyecto se llama RISC-V y “podría suponer una revolución tecnológica en el mundo del hardware como la que supuso Linux para el mundo del software”, avisan desde el BSC.

“Ya nos han contactado empresas para usar Sargantana. Son empresas españolas pequeñas, que por sí solas no podrían desarrollar un procesador, pero que ahora ven la oportunidad de reaprovechar este, añadirle las cosas que necesitan para su producto e ir al mercado”, dice Miquel Moretó, el investigador que está coordinando el proyecto.

“Si esto pasa yo estaré muy contento. Nosotros no ganaremos ni un euro, el dinero lo harán nuestras empresas. Pero será una satisfacción brutal”, confiesa en entrevista con elDiario.es.

La inercia

Salir al mercado no es lo que la UE y el BSC buscan con Sargantana. Es aprender. “Coger la inercia”, como lo define Moretó. Con ella, todo empieza a ir muy rápido: Sargantana es la tercera generación de Lagarto. La cuarta ya está diseñada y enviada a producción, mientras los investigadores desarrollan ya la quinta versión.

Esa es una de las claves del diseño de chips y uno de los motivos por los que la industria funciona a toda velocidad. El siguiente paso se da antes de haber terminado el anterior. “Los tiempos de fabricación son bastante largos, mínimo seis meses, y luego llega la fase de testeo y de comprobar que todo funciona como esperabas. A Sargantana lo mandamos a fabricar en abril de 2022, hasta finales de año no recibimos el chip y hasta mediados de 2023 no pudimos hacer todas las pruebas. Entonces, una vez que todo funcionaba, preparamos el código para hacerlo abierto para que las otras instituciones académicas, de investigación o incluso empresas lo puedan usar”, enumera el investigador.

“Mientras hacíamos todo eso, estábamos preparando ya la cuarta generación, que ya se ha mandado a fábrica”, adelanta.

Asimilar ese ritmo de trabajo es clave para competir. Es lo que hacen las empresas que lideran el sector. “Empiezan a hacer el diseño de un chip y cuando ya llevan dos años, empiezan a hacer el siguiente. Dos años después, empiezan el siguiente diseño. Por eso, la primera generación de un chip nunca tiene un rendimiento realmente competitivo con el mercado”.

“Eso llega en la tercera generación”, continúa Moretó: “Teniendo en cuenta que hacer el primero te cuesta unos cinco años y que el segundo sale al cabo de dos o tres, te estás yendo a unos diez años como mínimo mientras inviertes muchísimo dinero. Así es como generas la tracción y el conocimiento que necesitas para producir chips. Los americanos llevan décadas haciendo esto, y los chinos algo menos. En ese punto empieza a ser más fácil porque tienes a gente formada, tienes la inercia”.

La inercia, la palabra clave. “Llegar a conseguir esa inercia es muy, muy complicado. Es lo que estamos tratando de conseguir nosotros. Nos está costando mucho, pero ahora yo creo que entramos en un punto muy dulce, a punto de tenerla”, confía. Es ese punto en el que la investigación saldrá del laboratorio.

“En los próximos años va a haber muchas noticias muy buenas alrededor de todos estos diseños. Estamos acercándonos al mercado”.

Un chip de alto rendimiento

El BSC lidera un consorcio de 27 instituciones de investigación europeas que participan en esta carrera por lograr un chip abierto. El pistoletazo de salida se dio antes de la pandemia, ya que el principal objetivo era “conseguir la soberanía tecnológica europea y reducir la dependencia de las grandes corporaciones multinacionales”. Sin embargo, el coronavirus reforzó conciencias en Bruselas sobre la importancia de lograr esa soberanía tecnológica.

La primera fase recibió 60 millones de fondos europeos. La segunda, la actual, 70. La tercera, cuya convocatoria aún se está preparando, llegará a los 270 millones. Los investigadores confían en que será el impulso definitivo al chip abierto europeo.

“Hay que tener en cuenta que no es lo mismo hacer un chip para un controlador de una nevera, que tiene que verificar la temperatura de la nevera y detectar si la puerta está abierta o cerrada y tomar algún tipo de acción, que otros tecnológicamente más avanzados. Sargantana ya valdría para eso. El reto viene cuando quieres hacer un chip de altas prestaciones utilizando la tecnología más moderna, de dos, tres o incluso un nanómetro. Esas tecnologías cuestan decenas de millones de euros, pero si eres capaz de manejarlas, sabes que vas a tener un producto muy competitivo”, explica Moretó.

Por eso todo lo que tiene que ver con los chips avanzados es tremendamente difícil y tremendamente caro. “La gente se suele echar las manos a la cabeza al ver que la nueva fábrica de Intel en Alemania va a costar 30.000 millones. Pero es que a estos niveles, la producción de chips es casi un arte. Por ejemplo, las máquinas que se instalan las tienen que revisar los empleados de ASML, la empresa holandesa que es la única que las hace, vengan y las afinen. Si no, no funcionan como tienen que funcionar”.

“Por eso los chinos, aunque consigan las máquinas de segunda mano. No pueden igualar esa tecnología. Es ingeniería, pero se acerca mucho a un arte tradicional como el que tenían los artesanos”, expone el investigador.

Él y otro centenar de investigadores pelean por hacerse un hueco en ese arte, de una forma que cambie las cosas e impida que un puñado de empresas tengan la evolución de la sociedad digital en su mano. “Estamos avanzando mucho, al principio cabíamos todos en una sala de reuniones ya ahora somos varias plantas del BSC”, rememora.

Tienen a su disposición una sección entera del nuevo supercomputador MareNostrum 5, inaugurado en diciembre, para ayudarles a lograrlo. Una referencia de su éxito será cuántos chips de su sucesor, el MareNostrum 6, serán hijos de Sargantana y RISC-V. Tienen un lustro para conseguirlo. “No podemos prometer que sea la máquina entera, ese es un reto muy grande. Pero un objetivo claro es que como mínimo una parte de ella funcione con tecnología derivada de esto”, adelanta.

Van a hombros de gigantes. “Un solo procesador de los miles que tiene el MareNostrum V tiene tanta capacidad de cómputo como todo el MareNostrum 1, que ocupaba una sala entera”, recuerda. “A ver a dónde llegamos”.

Una máquina para impulsar la investigación con gemelos digitales, replicas virtuales de sistemas complejos (como una persona o la atmósfera del planeta) que permita estudiar al detalle cómo afectará un determinado fármaco al cuerpo humano o cómo combatir mejor el cambio climático. Lo bastante potente como para entrenar inteligencias artificiales para que hablen de manera nativa en español y que sus algoritmos no se basen solo en el inglés o en chino, o de finalizar el diseño del chip abierto, clave para la soberanía tecnológica europea. Capaz de hacer cálculos de ingeniería avanzada comprender y manejar mejor nuevas formas de energía como la fusión nuclear, uno los retos científicos de nuestro tiempo.

Son algunos de los propósitos del MareNostrum V5, el nuevo supercomputador presentado este jueves en el Barcelona Supercomputing Center – Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS). Un poderoso ordenador capaz de realizar 314.000 billones de cálculos por segundo (314 petaflops), con un coste de 202 millones de euros que representa la mayor inversión científica europea en España hasta la fecha y que coloca al país en el podio de la computación europea. Solo Italia y Finlandia cuentan con máquinas similares.

El uso principal de MareNostrum 5 será la investigación de científicos españoles y europeos, aunque también será accesible para la investigación privada, bajo condiciones especiales. Las empresas que quieran optar a él deberán presentar sus proyectos a concurso y se valorarán según su importancia y trascendencia. En total, España, Portugal y Turquía (principales cofinanciadores del MareNostrum 5) se repartirán el 50% del tiempo de trabajo de la máquina, mientras que el consorcio europeo EuroHPC JU asignará el otro 50% entre iniciativas del resto del continente.

España ya tenía un supercomputador, el MareNostrum 4, pero la computación no perdona el paso del tiempo y tras siete años se había quedado anticuado para los retos a los que debía enfrentarse. Su sucesor es 20 veces más potente. También es notablemente más grande (800m2, como tres pistas de tenis), lo que hace que su instalación no se haya realizado en la capilla que ocupaba el anterior modelo y que le había valido varios premios de belleza de supercoputadores (sí, existen).

Esa capilla no se abandonará, ya que el centro va a utilizarla para a partir de ahora para albergar los sistemas de computación 100% europeos que se construyan a partir de ahora. Uno de ellos será uno de los ordenadores cuánticos que se están construyendo España, prototipos de investigación que se espera que impulsen las fronteras de la ciencia. Tanto este espacio como la nueva instalación del MareNostrum 5 seguirán recibiendo visitas del público, de hasta 20.000 personas al año.

El MareNostum 5 se ha mudado a un nuevo edificio construido en el BSC-CSN destinado a cobijarlo de la mejor manera. Ahí es donde se han instalado los 4.480 procesadores de última generación Hopper de Nvidia, carísimos pero vitales para competir de tú a tú con las empresas estadounidenses en la investigación y desarrollo de inteligencia artificial. Unos chips de unos 8 cm2 cada uno con más potencia que todo el MareNostrum 1 instalado en 2004, que ocupaba toda la capilla (180 m2) y era el cuarto supercomputador más rápido del mundo.

El resto de características técnicas no se quedan atrás. En su memoria de 650 Pbytes, más de 40 veces mayor que la del MareNostrum 4, cabrían 1.280 copias de todos los libros catalogados a lo largo de la historia. Están separados en dos sistemas, uno de consulta inmediata y otro de larga duración basada en cintas, más lenta pero con menos consumo energético.

Todo esto es necesario para avanzar en en dos ámbitos conexos como son la IA y la capacidad de simulación. Es la manera de anticiparse a los problemas y de probar posibles soluciones “Al aumentar la potencia de cálculo, la memoria del sistema y el número de núcleos, MareNostrum 5 ayudará a solucionar más problemas, y de mayor complejidad”, detalla Mateo Valero, director del BSC-CNS, donde trabajan unas 950 personas, 800 de ellas investigadores.

“Por ejemplo, las simulaciones de cambio climático podrán tener mayor resolución, pasando de representar fenómenos con escalas espaciales de cientos de kilómetros a incluir procesos que tienen lugar en escalas de pocos kilómetros, lo que hará que las predicciones sean mucho más precisas y fiables”, añaden los responsables del centro. España y el MareNostrum 5 tendrán un rol protagonista en el proyecto Destination Earth de la UE, “cuyo objetivo es desarrollar una réplica virtual completa del planeta Tierra que permita predecir los efectos del cambio climático, y crear y testear escenarios para un desarrollo más sostenible”.

Un supercomputador para investigar, no para colgarse medallas

La ficha técnica del nuevo supercomputador abruma por su potencia. Sin embargo, hay un aspecto en el que los investigadores del BSC-CNS insisten mucho: no está diseñado para ganar carreras. Porque sí, también la hay: una competición anual que categoriza los 500 supercomputadores más veloces. Sus ganadores acaparan premios y titulares. ¿Estará ahí el MareNostrum 5? Sí, pero no.

La nueva máquina de Barcelona está construida conectado varios supercomputadores a un mismo sistema. Cada uno de ellos tiene características diferentes y es adecuado para tipos de investigación diferentes. Hay “una partición de propósito general, dedicada a la computación clásica, y una partición acelerada, diseñada para ampliar las fronteras del conocimiento en inteligencia artificial”, explican los investigadores.

Cada uno de esos supercomputadores compite por separado en el TOP500, que así se llama la mencionada competición. Los científicos españoles han comprobado que ambos, por separado, entran en el top 20 de sistemas más potentes de todo el mundo: la partición de propósito general entra en el puesto 19º y la de IA, en el 8º. “Si lo hubiéramos construido con el objetivo de ser el más rápido del mundo podríamos haber competido por los primeros puestos”, destaca Valero, “pero nuestro objetivo es tener la mejor máquina posible para todos los tipos de investigación”.

La división en varios supercomputadores hará que el MareNostrum 5 no será el más rápido de la lista, pero a cambio, sí colocará al BSC-CSN como el único centro de investigación que tiene dos sistemas entre los 20 más potentes del mundo.

Además del arranque del nuevo supercomputador (a la que han asistido el presidente del gobierno Pedro Sánchez y el de la Generalitat, Pere Aragonès), la presentación del MareNostrum 5 supone otro hito. “Marca el camino para el próximo MareNostrum 6, que esperemos incorpore tecnología europea, un hito que podría ser realidad dentro de 5 o 6 años”, ha afirmado Valero.

El nuevo supercomputador español ya está en el horno. El plan es que el MareNostrum 5 se ponga en marcha por primera vez en julio de este año, casi 20 años después de la instalación del primer MareNostrum, que llegó a ser el cuarto más rápido del mundo en 2004. La diferencia entre ambos da idea del increíble salto de la computación en estas dos décadas: el nuevo superordenador será 7.500 veces más potente que su primer predecesor. También 30 veces más rápido que el MareNostrum 4, que ha llegado al final de su vida útil tras seis años apoyando a investigadores españoles y europeos en sus cálculos sobre nuevos medicamentos, estudio del clima, astrofísica, lucha contra el cáncer, biomecánica, geofísica y una larga lista de disciplinas científicas.

La potencia del MareNostrum 5 ha hecho que la ubicación de su antecesor se le quede pequeña. El modelo 4 se hizo famoso por estar instalado en la capilla construida en los años 40 del pasado siglo que el Barcelona Supercomputing Center – Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS) tiene en sus dependencias de la capital catalana. Ese original contexto para una infraestructura de la más alta tecnología le hizo ganar varios premios de belleza de supercomputadores (sí, existen ese tipo de galardones) y recibir visitas guiadas.

Pero la capilla solo puede proporcionar 1,5 megavatios para alimentar al superordenador y 160 m2 útiles. El MareNostrum 5 consumirá entre 10 y 12 megavatios, a lo que hay que sumar el equipo que lo mantendrá en condiciones óptimas para operar. Su casa de casi 1.000 m2 será comparable a los centros de datos que usan las multinacionales digitales. “Este ya es un proyecto de ámbito europeo y hemos tenido que construir un nuevo datacenter. Hace falta refrigeración, distribuciones eléctricas muy densas”, expone en conversación con elDiario.es Sergi Girona, director de Operaciones del BSC.

El proyecto MareNostrum 5 tiene un presupuesto de 150 millones de euros, financiados al 50% por la Comisión Europea y por un consorcio formado por España, Portugal y Turquía. Además de las funciones tradicionales de la supercomputación, estará especializado en inteligencia artificial o simulaciones de propagación de virus. También será el encargado de analizar e interpretar a las dos nuevas joyas de la corona de la computación española y europea: los dos ordenadores cuánticos que también se instalarán en el BSC durante 2023.

Porque la capilla convertida en referencia de la computación no se quedará vacía. Será el espacio que ocuparán estos dos nuevos prototipos, tanto el español del proyecto Quantum Spain como el europeo, después de que España fuese seleccionada en noviembre para albergarlo. “Creemos que es un espacio muy adecuado tanto desde el punto de vista técnico como de imagen”, apunta Girona. Una combinación a tener en cuenta por el llamativo aspecto que ofrecen los procesadores cuánticos.

Se espera que esta nueva tecnología revolucione el campo de la computación, pero no que sustituya a los superordenadores tradicionales. “Un ordenador cuántico es un método diferente para problemas que utilizando ordenadores digitales no se pueden resolver, porque tardan demasiado tiempo o la solución que da no es la más adecuada. Serán un complemento”, adelanta el director de Operaciones del BSC.

Dos superordenadores europeos entre los cinco más rápidos del mundo

El comienzo de la construcción del MareNostrum 5 como parte de la Empresa Común Europea de Computación de Alto Rendimiento (EuroHPC) ha coincidido con un gran éxito de los supercomputadores europeos. Por primera vez en décadas, dos aparatos instalados en el viejo continente han conseguido meterse en los cinco primeros puestos del ranking mundial de ordenadores más veloces en su capacidad de cálculo.

Se trata del LUMI finlandés y del Leonardo italiano, tercero y cuarto de la lista respectivamente. La lista, conocida sencillamente como el top500, ha estado dominada tradicionalmente por EEUU y Japón, a los que en los últimos años se sumó China. “Es un gran logro de Europa impulsado por el BSC para conseguir que los científicos europeos tengan acceso a tecnologías competitivas y relevantes en el mundo”, presume Girona, que recordando el papel impulsor que la institución española tuvo en la creación de la EuroHPC de la que tanto el LUMI como el Leonardo forman parte.

“En 2004, cuando instalamos el primer MareNostrum, fuimos la primera máquina europea. Nadie pensaba que España lo conseguiría. Pero desde entonces lo que ha pasado siempre es que las inversiones europeas eran diversificadas por países, mientras que en Estados Unidos compraban algunas máquinas grandes para todo Estados Unidos, y Japón compraba una sola máquina grande. Durante mucho tiempo estuvimos trabajando, con el BSC como parte importante, para convencer a Europa de que hiciera una inversión conjunta”, rememora. Esa inversión llegó en 2017 con la creación de la EuroHPC.

“EuroHPC tiene dos objetivos importantes. El primero, dar servicios de supercomputación de nivel mundial a los investigadores europeos. El segundo, desarrollar tecnología propia europea. El primero se cumple intentando tener el máximo posible de máquinas en el top500 y las dos máquinas de Finlandia e Italia son el primer ejemplo”, continúa. Además del nuevo MareNostrum, a esta terna se sumará en 2024 el Jupiter alemán, que por su tipología exaescala (el primero de este tipo que se instalará en Europa) se espera que compita con el primer puesto de la lista con el Frontier estadounidense.

El MareNostrum 5 no estará centrado en conseguir la mayor velocidad de cálculo posible, entre otras cosas porque su capacidad se dividirá en dos sistemas paralelos que obtendrán dos puestos diferentes en la lista top500. Una característica que, en cambio, beneficiará su uso en la investigación. Una investigación que como recuerda Girona (y ya explicó en este reportaje de elDiario.es Mateo Valero, director del BSC) tiene entre sus principales objetivos lograr la soberanía tecnológica europea en materia de supercomputadores. Los investigadores esperan que la próxima generación de superordenadores, como el MareNostrum 6, ya no dependan de tecnología no europea para su construcción.

Hasta ahora, desde los ordenadores que usamos todos los días, desde los Smart watches, móviles, tablets, o portátiles hasta aquellos que controlaban la sonda Curiosity de Marte, están formados, básicamente, por los mismos bloques básicos: uno que podemos pensar como la “inteligencia” del ordenador y, otro, que guarda los datos procesados, al que normalmente llamamos “memoria”.  Esta forma convencional de concebir los ordenadores se denomina arquitectura Von-Neumann, en honor al matemático húngaro, John Von Neumann que la concibió. 

Pero, las aplicaciones electrónicas que comenzarán a dominar el mercado en el futuro serán difíciles de implementar si solo se utiliza la arquitectura Von Neumann y solo se reduce el escalado de la tecnología CMOS utilizada actualmente para fabricar los chips que componen estos ordenadores. En particular, estas soluciones tienen una baja eficiencia energética, son lentos y de gran tamaño, así como muy complejos.  Es aquí donde es fundamental aplicar nuevos paradigmas de computación no-Von-Neumann, como es la llamada computación neuromórfica.  Además, si unimos esto al uso de dispositivos microelectrónicos novedosos, nos permitirá hacer frente a los nuevos retos computacionales en el futuro.

Pero, ¿qué es la computación neuromórfica? En ella, el ordenador imita el modo en que el cerebro procesa y almacena la información logrando una eficiencia energética y velocidad mucho mayores a la computación convencional. Desde hace unos años, investigadores alrededor del mundo están trabajando para llevarlo a la realidad.

Pero podríamos preguntarnos ¿por qué no seguir trabajando como hasta ahora, donde todo parece funcionar bien? La respuesta es que ¡las neuronas biológicas son fantásticas! Procesan los datos y luego los guardan en su estructura, por lo que imitarlas nos permite ahorrar el tiempo y la energía, en comparación con la computación convencional, donde es necesarios trasladar los resultados procesados a un bloque externo de memoria. Y es que todo se realiza simultáneamente en una neurona. Además, éstas solo se activan cuando son necesarias, mientras que los ordenadores de hoy en día realizan sus tareas siempre a la misma velocidad, gastando mucha más energía.

Un sistema neuromórfico escalable y energéticamente eficiente

Las neuronas no están solas. Están altamente interconectadas con otras neuronas a través de lo que llamamos sinapsis, formando una red neuronal muy compleja. Si pensamos en las neuronas como mini-procesadores, la sinapsis serían mini-memorias programables, que usan mensajes muy simples (oscilaciones o pulsos) para enviar la información. Tal y como sucede en nuestro cerebro, estos mensajes son desencadenados sólo cuando una carga eléctrica alcanza un valor específico dentro de la neurona.

La siguiente pregunta sería, ¿cómo implementar estos sistemas neuromórficos? Con las tecnologías actuales, estos sistemas son extremadamente ineficientes. Y se sabe que, en los próximos años, las unidades más pequeñas que están formados los chips, los transistores, llegarán a un límite y no podrán reducirse más. Dentro de las posibles soluciones que se bajaran es utilizar dispositivos micro electrónicos extremadamente novedosos que, intrínsecamente, emulen las características de las neuronas y de las sinapsis. Para las sinapsis se utilizan unos dispositivos llamados memristores, a los que se les puede programar el valor de su propiedad eléctrica fundamental, la resistencia. De igual forma, las neuronas “artificiales” pueden implementarse utilizando unos nano-osciladores, fabricados usando uniones magnéticas de efecto túnel. Estos nano-osciladores trabajan a altísimas frecuencias y su oscilación significa que esta neurona “artificial” está activa. Pero ahora surge el siguiente problema: ¿cómo detectar estas oscilaciones? Esto es extremadamente difícil puesto que son muy pequeñas y su frecuencia es altísima, del orden de giga hercios.

El proyecto europeo SPINAGE, en cual participa nuestro grupo de investigación del CSIC “Neuromorphs” (perteneciente al Instituto de Microelectrónica de Sevilla, IMSE-CNM) está mejorando los sistemas neuromórficos actuales logrando la convergencia de estas tecnologías no convencionales y la electrónica, en un sistema neuromórfico escalable y energéticamente eficiente, así como mejorar el co-diseño de todo el sistema.  En este proyecto ya se han logrado realizar pequeñas redes neuronales formadas por nano-osciladores y memristores. 

El IMSE-CNM participa en este proyecto donde diseña la interfaz que detecta las oscilaciones de los nano-osciladores de tipo spin-Hall (diseñados por la empresa NanOsc de Suecia, socio del proyecto SPINAGE). Nuestra contribución científica se centra en realizar esta detección sacando provecho de la altísima velocidad a la que ellas trabajan limitando al máximo la energía consumida para esta detección.

La UE ha seleccionado a España entre los seis países que albergarán uno de los procesadores de la primera red de computación cuántica europea. Según ha informado el Centro Nacional de Supercomputación (CNS), el nuevo ordenador cuántico se instalará en Barcelona y supondrá una inversión de 12,5 millones de euros, financiados al 50% por Bruselas y el Gobierno español.

La capital catalana ya tenía un proyecto para acoger uno de estos ordenadores de tecnología cuántica, que los expertos anticipan que puede revolucionar la computación tradicional. Se trata de Quantum Spain, un consorcio nacional con sede en el Barcelona Supercomputing Center (BSC, que forma parte del CNS y está financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación, la Generalitat de Catalunya y la Universitat Politècnica de Catalunya) y en el que participan universidades y centros de investigación de todo el estado. Su propósito es descubrir los detalles de este tipo de dispositivos y desarrollar algoritmos cuánticos que puedan potenciar campos como la inteligencia artificial.

El BSC es también la sede del MareNostrum 5, el supercomputador español de mecánica tradicional. La nueva red europea de computación cuántica estará disponible para finales de 2023 y dará servicios de I+D a la comunidad científica, la industria y el sector público sin importar el país de la UE en el que se encuentren.

“Este hito permitirá que el BSC tenga un papel decisivo en Europa en estas nuevas tecnologías que formarán parte de la sociedad del futuro, y refuerza el papel del BSC como uno de los líderes de la supercomputación en Europa”, afirma Mateo Valero, director del BSC-CNS, una de las voces más reputadas de la ciencia de computación a nivel español y europeo. “Esta nueva infraestructura que integrará la computación cuántica con MareNostrum 5, uno de los superordenadores más potentes de Europa, nos permitirá avanzar en múltiples aplicaciones académicas”, avanza.

Se espera que sean capaces de resolver más rápidamente problemas complejos en ámbitos como la salud, el cambio climático, la logística o el uso de la energía

Barcelona Supercomputing Center

La construcción del computador cuántico se hará en colaboración con el Instituto de Física de Altas Energías (IFAE), y el International Iberian Nanotechnology Laboratory (INL), en Portugal. Los otros cuatro nodos de la red cuántica europea estarán en Alemania, Chequia, Francia, Italia y Polonia. “Los nuevos ordenadores cuánticos se integrarán en los superordenadores existentes en las respectivas instalaciones, formando una amplia red europea que garantiza a los usuarios el acceso a diferentes tecnologías y arquitecturas cuánticas”, detalla el BSC.

Los ordenadores se construirán con tecnología exclusivamente europea. “Se espera que sean capaces de resolver más rápidamente problemas complejos en ámbitos como la salud, el cambio climático, la logística o el uso de la energía”, expone la institución: “Entre las aplicaciones potenciales de la computación cuántica, destaca la optimización de flujos de tráfico y problemas numéricos fundamentales en química y física para el desarrollo de nuevos fármacos y materiales”.

Bits cuánticos

La computación cuántica se caracteriza por el uso de bits cuánticos o cúbits en vez de los tradicionales. “En la computación clásica los bits solo tienen dos estados, cero y uno. Sin embargo, en un ordenador cuántico lo que circulan son cúbits. Un cúbit puede estar en un estado cero, puede estar en estado uno, y puede estar en una superposición de esos dos estados. Hay infinitas superposiciones dependiendo del peso que se le dé al cero y al uno. Por eso los ordenadores cuánticos tienen tanta potencia de cálculo”, explicaba en una reciente entrevista con este medio Alberto Casas, profesor de Física Teórica del CSIC.

“Hay campos, como la inteligencia artificial, que si la computación cuántica llega a madurar, se verían revolucionados por estas nuevas tecnologías. ¿Cómo cambiará el mundo si la inteligencia artificial da un paso cualitativo? Es difícil de saber, pero seguro que cambia en órdenes muy diversos y muy profundos”, añadía.

Europa y España se han sumado a la carrera cuántica que se desarrolla a nivel mundial, aunque no con la inversión de algunos competidores. Los 12,5 millones de euros destinados a sufragar el nodo español de la red cuántica europea o los 60 millones del proyecto Quantum Spain palidecen al ser comparados con los 29.000 millones de dólares que invertirá EEUU de 2022 a 2026. China no ha hecho públicas las cifras, aunque sus avances en el terreno cuántico apuntan que su factura puede ser incluso mayor que la estadounidense.

En el terreno privado empresas como Google e IBM ya tienen computadores cuánticos que dan servicios comerciales. El Eagle, que esta última compañía presentó a finales de 2021, puede completar en segundos calculos matemáticos que los superordenadores tradicionales tardarían cientos de años en completar, aseguró IBM.

“En un principio, la computación cuántica se usará para la investigación en nuevos fármacos o en inteligencia artificial. Pero más adelante, quién sabe a dónde nos puede llevar. Tiene un potencial enorme de superar a la tradicional”. La pregunta retórica la formula Alberto Casas, doctor en física teórica y profesor del CSIC, uno de los más reputados científicos españoles en su campo.

Casas ha dirigido varios años el Instituto de Física Teórica del CSIC y ha investigado en el gran colisionador de hadrones del Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN). Ahora publica La Revolución Cuántica. Un recorrido por los mecanismos ocultos de la realidad (Ediciones B), un ensayo en el que intenta “presentar una perspectiva actual de la mecánica cuántica y de sus potenciales aplicaciones, siendo riguroso con el formalismo de la teoría pero intentando que sea comprensiva para todo el mundo”.

Una revolución que sirve para explicar la nueva generación de ordenadores cuánticos. También proyectos que parecen salidos de la ciencia ficción como el teletransporte (“el récord de teletransporte sobre la superficie terrestre fue realizado en las Islas Canarias, entre La Palma y Tenerife”, recuerda) o la teoría de los muchos mundos, que explica en esta entrevista con elDiario.es.

¿Cómo puede cambiar la sociedad la revolución cuántica?

Es difícil de predecir con exactitud porque actualmente las nuevas tecnologías cuánticas están todavía a un nivel de prototipo. Evidentemente tienen un potencial inmenso de superar la computación clásica. Hay campos, como la inteligencia artificial, que si la computación cuántica llega a madurar, se verían revolucionados por estas nuevas tecnologías. ¿Cómo cambiará el mundo si la inteligencia artificial da un paso cualitativo? Es difícil de saber, pero seguro que cambia en órdenes muy diversos y muy profundos.

Por otro lado, la computación cuántica puede servir para realizar cálculos que ahora mismo la computación clásica, la de los ordenadores o los superordenadores, no es capaz de llevar a cabo. Por ejemplo, calcular el plegado de proteínas, el espectro energético de determinadas moléculas complejas que son importantes, por ejemplo, en farmacología. Todo eso podría verse afectado, quizá en un periodo breve, gracias a la computación cuántica. 

¿La computación cuántica tendrá más impacto de puertas adentro que a nivel usuario?

Quizá en un principio sea así, efectivamente, pero luego no se sabe lo que puede suceder. Fíjese que los primeros ordenadores clásicos eran auténticos monstruos que consumían electricidad como una pequeña ciudad entera y que se utilizaban solo para hacer cálculos para aplicaciones militares, como la balística, incluso para la fabricación de la bomba atómica. Entonces nadie pensaba que iba a tener un ordenador en su casa, y ahora tenemos todos un ordenador en el bolsillo, que es el móvil.

Una vez que la computación cuántica despegue, no se sabe hasta dónde puede llegar. En un principio su primera utilidad será de puertas adentro, como usted dice. Es decir, para realizar cálculos para la investigación en nuevos fármacos, en proteínas o en inteligencia artificial. Pero más adelante, quién sabe a dónde nos puede llevar.

¿En qué se diferencian los ordenadores cuánticos de los tradicionales?

En la computación clásica los bits solo tienen dos estados, cero y uno. Lo que circula por un ordenador son listas gigantescas de ceros y unos. Sin embargo, en un ordenador cuántico lo que circulan son cúbits. Un cúbit es un bit cuántico: puede estar en un estado cero, puede estar en estado uno, y puede estar en una superposición de esos dos estados. Hay infinitas superposiciones dependiendo del peso que se le dé al cero y al uno. Por eso los ordenadores cuánticos tienen tanta potencia de cálculo.

En la computación clásica los bits solo tienen dos estados, cero y uno. Un bit cuántico puede estar en un estado cero, en estado uno o en una superposición de los dos

¿Qué le parece el proyecto del Gobierno para crear un ordenador cuántico?

Es un proyecto prometedor. En España hay investigación en computación cuántica y hay grupos importantes, pero esta iniciativa es para crear un ordenador cuántico que era algo que no teníamos. Se va a construir en Barcelona por un consorcio español financiado con fondos europeos. De momento este computador también va a ser un prototipo, y si lo comparamos con otros que hay en Estados Unidos o en China, pues todavía estamos muy por detrás. Esa es la realidad. Pero esto es una carrera en la que Europa no se puede quedar atrás y España tampoco. De momento será un ordenador cuántico modesto, con poca capacidad de cálculo, pero nos servirá para aprender a hacer ordenadores cuánticos. Una vez que aprendes, ya puedes crear algo mucho más complejo, mucho más interesante. Hay que ir paso a paso. Me parece una iniciativa muy positiva.

¿Le preocupa que la computación cuántica sea una tecnología dominada fundamentalmente por empresas privadas? Google e IBM son las que tienen los modelos más desarrollados.

Es una pregunta interesante. No creo que sea la primera vez que sucede esto, porque realmente los primeros ordenadores convencionales, aunque también hubo participación estatal, rápidamente tuvieron un protagonismo decisivo las compañías privadas como IBM. También ha ocurrido con tecnologías importantes como el teléfono, los aviones, los coches. 

Hay aspectos positivos y negativos. En este campo me parece algo positivo que las empresas privadas estén apostando por una tecnología en la que de momento no están sacando ningún rédito directo, más allá del prestigio. Supongo que quieren mantener esa apuesta porque si en el día de mañana los ordenadores cuánticos empiezan a ser operativos a nivel práctico, estarán en los puestos de cabeza.

Es cierto que la investigación en manos privadas también tiene peligros. Uno es que solamente ciertas personas puedan acceder a esa tecnología privilegiada y eso les dé un poder extra. La investigación en fármacos, por ejemplo, tiene el peligro de que una vez que se consiguen esos fármacos extraordinarios, solamente una minoría puede acceder a ellos porque son muy caros. Lo ideal tal vez es un punto medio, una colaboración público-privada.

En la parte estatal, se ha comentado que las grandes inversiones en computación cuántica de EEUU y China podrían tener objetivos militares. ¿Qué aplicación militar puede tener?

No se me ocurren aplicaciones militares directas. La computación cuántica es capaz de resolver problemas matemáticamente difíciles de una manera más eficiente, tiene ese potencial. Esa capacidad se puede aplicar a todo, también a cálculos militares.

¿No es la criptografía cuántica una de ellas?

La criptografía realmente no tiene que ver con computación cuántica de forma directa. Todo está relacionado, pero se trata de otra aplicación directa de la mecánica cuántica. Es un sistema para cifrar mensajes utilizando cúbits que tiene la capacidad de estar mucho más protegido que los sistemas convencionales. De hecho, parece que ofrece una seguridad total para que los mensajes no sean descifrados e incluso para que, si alguien intenta espiar la comunicación, el emisor y el receptor puedan detectar que están siendo atacados. 

La criptografía cuántica ofrece una seguridad total para que los mensajes no sean descifrados e incluso que si alguien lo intenta, tanto el emisor como el receptor lo detecten

La criptografía cuántica ya se usa en algunos eventos especialmente importantes. Hay empresas que ofrecen sistemas de criptografía cuántica, ya es una realidad, aunque todavía no es una realidad extendida. Desde luego se le puede augurar un porvenir importante, porque cada vez son más importantes los sistemas de cifrado seguros, tanto para la seguridad nacional como para multitud de operaciones.

Otra de las tecnologías que habilita la mecánica cuántica es el teletransporte. ¿Puede explicar cómo es posible?

El teletransporte es una tecnología genuinamente cuántica. Consiste en replicar el estado de un sistema en otro punto a gran distancia, mandando poca información. Por poner un ejemplo, cuando se manda un correo electrónico, se escribe en el ordenador y a través de una comunicación convencional llega al destinatario, que si quiere, lo puede imprimir en un papel. Eso es una especie de teletransporte por comunicación electromagnética, pero es necesario transmitir toda la información. Sin embargo, el teletransporte con tecnologías cuánticas es capaz de mandar toda la información utilizando muchos menos bits de los que realmente la información contiene. El resto de la información se transmite gracias a un fenómeno llamado entrelazamiento cuántico, que además se produce de una manera instantánea y sin ningún tipo de soporte material para realizar esa comunicación, es una especie de telepatía cuántica.

Conseguir teletransportar átomos es una proeza tecnológica de primer orden y eso se ha podido realizar

En la práctica, esto se ha conseguido hacer con partículas elementales, como un electrón, y también con sistemas más complejos, incluso de millones de átomos. Eso iría en la dirección de, algún día, poder teletransportar un sistema macroscópico, como por ejemplo un ser humano. Hay que decir que estamos muy lejos de esa posibilidad, eso tiene que quedar claro. Pero conseguir teletransportar átomos es una proeza tecnológica de primer orden y eso se ha podido realizar. De hecho, el récord de teletransporte sobre la superficie terrestre fue realizado en las Islas Canarias, entre la isla de La Palma y la isla de Tenerife, a una distancia de 143 kilómetros. Se teletransportaron fotones con éxito, y siempre de acuerdo con las predicciones de la mecánica cuántica.

La física cuántica tiene otras teorías fascinantes como la de los “muchos mundos”. ¿Podría resumirla?

Uno de los aspectos más impresionantes de la mecánica cuántica es que permite que una partícula pueda estar en dos sitios a la vez. Esto está verificado experimentalmente, por increíble que parezca. Ahora bien, ¿por qué nunca vemos una partícula en dos estados a la vez, en dos posiciones simultáneamente? Porque cuando la observamos, esta se materializa en uno de esos dos mundos de forma aleatoria. Es el llamado “colapso del estado”. Este es un postulado muy extraño, porque parece que hace que los seres humanos tengan un papel especial dentro de la naturaleza. Son capaces, cuando observan las partículas, de hacer que pasen de estar en un estado de superposición a tener un estado bien definido en un punto o en otro punto.

La teoría de los muchos mundos, que fue propuesta por Hugh Everett, postula que ese colapso del estado no se produce nunca. Entonces, cuando un observador contempla un electrón en una superposición de estados (por ejemplo, en dos sitios a la vez), lo que sucede es que el propio observador entra en la superposición y su realidad se desdobla. Ahora habría dos realidades contradictorias (el observador percibiendo el electrón en una u otra posición) conviviendo en el mismo sitio, aunque entre ellas no se pueden comunicar. Si esta teoría es correcta, cada vez que observamos algo, nos estamos desdoblando y nuestros diversos yoes lo perciben en todas las posibilidades en las que podría estar. Todas las posibilidades de lo que puede suceder realmente suceden en mundos alternativos. Es como si fueran universos que estuvieran conviviendo en el mismo sitio, pero con realidades distintas cada uno. 

Si esta teoría es correcta, cada vez que observamos algo, nos estamos desdoblando. Todas las posibilidades de lo que puede suceder realmente suceden en mundos alternativos

Un ejemplo que suelo poner es cuando uno compra un billete de lotería. Sabemos por experiencia que lo normal es que a uno no le toque el gordo. Sin embargo, si la teoría de los muchos mundos es correcta, lo que sucede es que el mundo se va bifurcando porque continuamente están sucediendo fenómenos y por lo tanto observaciones. Se están creando muchos mundos desde el mismo momento en que compra el número de lotería, y algunos de nuestros yo alternativos sí que gana, sí que le toca el gordo de la lotería. 

Es una situación verdaderamente fascinante de imaginar. Podría estar sucediendo y de hecho, en cierto modo, al menos en mi opinión, parece la conclusión más natural de los postulados de la mecánica cuántica. Aunque hay que decir que muchos físicos creen que realmente no sucede eso, es decir, que realmente los estados colapsan y solamente hay una realidad. Esta cuestión no está resuelta y es un tema de investigación.

¿Se podría llegar a probar esta teoría con algún experimento?

Es una pregunta muy interesante y de hecho hay gente que intenta buscar test experimentales de la teoría de los muchos mundos. Estos estarían basados en que cuando se produce esa bifurcación de mundos, hay un tiempo mínimo en el cual esos dos mundos que se crean estarían en contacto y sí que habría comunicación entre ellos. Estamos hablando de millonésimas de millonésimas de millonésimas de segundo.

Esta teoría es extraordinariamente difícil de verificar, pero hacerlo sería una especie de revolución copernicana, como cuando se descubrió que no es el Sol el que gira alrededor de la Tierra sino al revés. Ahora descubriríamos que nuestro propio yo, con el que estamos tan encariñados, no es más que uno de los miles de millones de yoes que se están produciendo continuamente. Cambiaría nuestra forma de entender el mundo.

Tras la fiebre del “Black Friday” y en plenas vísperas de la Navidad, no hay día en el que no tengamos noticia de un nuevo cachivache tecnológico que limpia de manera más eficaz los rincones de la casa, que responde a tus órdenes verbales de manera más eficaz, que hace fotos más nítidas o con más opciones de formato, o de un ordenador que funciona marginalmente más rápido que su antecesor. La evolución frenética del sistema capitalista contemporáneo viene marcada por la dinámica hype. La creación de expectativas constantemente renovadas que van dejando por el camino, cada vez de forma más acelerada, lo que ayer servía y hoy es marginalmente obsoleto con relación al nuevo producto que acaba de presentarse como gran novedad. Es un proceso de “destrucción creativa” que, como afirmaba hace muchos años Schumpeter, es también la base del capitalismo tecnológico. Un marco en el que las desigualdades no son objeto de interés alguno, ya que la atención está puesta en el grupo de consumidores capaces de mantener la tensión creativa de consumo compulsivo. 

Pero, más allá de la clara irreversibilidad de la presencia de la tecnología en nuestra vida cotidiana, todo indica que estamos asistiendo en vivo y en directo a un cambio de estatuto de las tecnologías digitales. Cada día avanzamos un paso más en una dirección en la que nuestra tradicional relación con las máquinas (también las de bolsillo) va a alterarse radicalmente. Gracias a los avances en Inteligencia Artificial (y lo que acabará desplegándose en computación cuántica) serán cada vez más las máquinas las que nos digan qué es lo correcto, cuál es la “verdad”. No nos debería extrañar que ello suceda, ya que, de hecho, los criterios utilizados para construir tales avances se han basado en que los nuevos instrumentos se parecieran a los humanos en las formas de razonar. Plantear un problema, ver posibilidades, contrastar supuestos y definir la alternativa de acción más eficaz y eficiente a partir de los parámetros previamente establecidos. 

Lo más sorprendente y preocupante es que, gracias a su gran potencia de cálculo y a la capacidad de ir aprendiendo constantemente de lo que van haciendo, llega un momento en que ni los propios humanos implicados en estos procesos pueden explicar el recorrido que han seguido ni reproducir el razonamiento que ha llevado a la máquina a establecer sus conclusiones y definir el diagnóstico o la solución.   

Estaríamos pues entrando en lo que Sadin denomina “la era antropomórfica de la técnica”. Una forma de ser humano que tiene además muchas ventajas. Es más rápido, más eficaz, más fiable, y, al mismo tiempo, no es entrometido ni caprichoso, ya que no pretende comprenderlo todo ni abarcar la complejidad del conjunto, sino concentrarse en el aspecto concreto solicitado. Pero, al mismo tiempo, es un “cuasi-humano” emprendedor, ya que es capaz de empezar a actuar a partir de las conclusiones a las que haya llegado. De esta forma, las máquinas pueden aconsejar actuar de cierta manera, decidir entre distintas opciones e incluso obligar a que los humanos que están en contacto con tales máquinas adapten su conducta a lo que ellas entiendan como “correcto”. Lógicamente, lo que se considera “correcto” acostumbra a relacionarse con criterios de utilidad, más relacionados con eficiencia (relación coste-resultados) que con eficacia (relación resultados-objetivos).

Lo que va sucediendo es que en la práctica todo ello va reduciendo y minimizando el tiempo de comprensión y de reflexión propio del ser humano. No incita, sino que desactiva la necesidad del aprendizaje individual y colectivo, ya que no se es capaz de competir al mismo nivel de potencia de cálculo o de razonamiento de la máquina. Y lo que puede acabar sucediendo es que se ponga en duda la capacidad de cualquier persona de decidir libremente. Nadie discute que la máquina puede ser mejor que el mejor jugador de ajedrez. Lo que deberíamos ser capaces de defender es precisamente la posibilidad de debatir alternativas, de combinar distintas subjetividades, de entrar en contradicción, de equivocarnos. Las sociedades avanzan contrastando distintos sistemas de valores, distintas “inteligencias”. Y es en ese contexto en el que vemos que lo que está en juego es la posibilidad de que se supere, por innecesario, algo tan humano como la incertidumbre y la búsqueda de soluciones comúnmente aceptadas.  

No debería pues extrañarnos si cada vez más tengamos que hablar de los efectos sociales del uso invasivo de las tecnologías digitales. Hablamos de política cuando nos referimos a quién gana y quién pierde en cada decisión. La política es ese campo comúnmente aceptado de gestión colectiva del conflicto de intereses, en el que se debate a partir de valores que alimentan las motivaciones y argumentos de unos y otros. Se están poniendo en juego temas muy de fondo, como son el respeto a la dignidad de cada persona, la capacidad de que pueda decidir libremente sin que sea constantemente monitorizado en sus distintas peripecias vitales y, asimismo, que no todo en su vida tenga que ver con consumo y mercantilización. 

Me parece que lo que irá estando en cuestión es quién es el responsable de lo que “hacemos”. Y me refiero a lo que hace cada quién, pero también a los artefactos que hemos creado y que poco a poco vamos dejando que decidan por nosotros. No creo que podamos enfrentarnos a todo ello con un poco de ética o de responsabilidad corporativa puesta al día. Recientemente la Unesco ha aprobado una guía en la que advierte de los problemas y sugiere algunas líneas de acción. Lo que hagan los gobiernos, lo que suceda en las ciudades, la fuerza que puedan articular movimientos y colectivos sociales a la hora de defender derechos y libertades, seguirán siendo clave para ver y explicar cómo van decantándose estos temas de debate entre política, democracia y economía digital y del conocimiento. Estamos en momentos en los que no podemos permitir que el automatismo mercantil y tecnológico decida por su cuenta. De la misma manera que no hay una sola economía posible ni una sola política posible, tampoco hemos de resignarnos a que la tecnología se nos presente como algo indiscutible y unívoco.

La multinacional estadounidense IBM reveló este martes su procesador cuántico 'Eagle', el primero que supera la barrera de los 100 cúbits en potencia de cálculo y que debe abrir las puertas al desarrollo de computadores capaces de lograr hitos imposibles para ordenadores convencionales. “La llegada del procesador 'Eagle' es un paso de gigante hacia el día en que los ordenadores cuánticos puedan superar a los clásicos para llevar a cabo tareas útiles”, indicó el vicepresidente y director de investigación de IBM, Darío Gil.

Del mismo modo que un bit es la unidad de procesamiento básica de un ordenador clásico, la de los cuánticos son los cúbits y, en lugar de funcionar con un sistema de numeración binaria (de dos valores, 0 o 1), en un ordenador cuántico los valores pueden ser el 0, el 1 o cualquier proporción entre el 0 y el 1. Esto dispara las posibilidades de interacciones y operaciones con respecto a la computación tradicional, y su aplicación en sectores tan diversos como la investigación médica o la logística podría revolucionar completamente el funcionamiento de estos campos.

La firma de Armonk (Nueva York, EE.UU.) realizó la presentación en el marco de su conferencia IBM Quantum Summit, celebrada de forma virtual este martes, justo un día después de que los medios especializados adelantaran la noticia del primer procesador de 127 cúbits (bits cuánticos). IBM, pionera de la computación y líder en ventas de ordenadores durante décadas, ha visto cómo en los últimos años perdía relevancia y cuota de mercado a pasos agigantados, pero confía en que sus éxitos en la computación cuántica le permitan regresar con fuerza y liderar un sector que se prevé clave para los próximos años.

El futuro de la computación cuántica

Pese a ser los primeros en superar la barrera de los 100 cúbits, IBM no es la única gran empresa tecnológica que tiene en la computación cuántica su apuesta de futuro. A finales de 2019, Google anunció que había logrado la supremacía cuántica tras conseguir la realización en 200 segundos de una operación para la que un computador tradicional hubiera requerido 10.000 años, y lo hizo con un ordenador de 54 cúbits.

Cuando apenas había trascendido este hito, IBM aseguró efectuar el mismo cálculo con un ordenador tradicional en únicamente dos días y medio y con unos resultados más fiables, poniendo en duda la relevancia de lo logrado por su competidor. Solo unos meses más tarde, en 2020, IBM presentó una hoja de ruta para la computación cuántica que pasa por alcanzar los 433 cúbits en 2022, y los 1.121 en 2023.

China también se encuentra en la carrera por lograr los procesadores cuánticos más potentes. En octubre presentó el Zuchongzhi 2, de 66 cúbits, y que defendió como “millones de veces más potente” que el ordenador de Google. No obstante, algunos investigadores tienden a cuestionar los hitos chinos en esta carrera por la falta de transparencia de sus datos.

En España, el Gobierno ha puesto en marcha un proyecto para crear un procesador cuántico, coordinado por el Centro Nacional de Supercomputación. El objetivo es llegar a los 20 cúbits en 2025. El Plan está dotado con 22 millones de euros procedentes del plan de recuperación, que podrían llegar hasta los 60 sumando otras ayudas europeas.

Una empresa de capa caída

El anterior procesador de IBM, presentado en 2020 y bautizado 'Hummingbird' tiene 65 cúbits, y el de 2019, 'Falcon', es de 27 cúbits. Para superar la barrera de los 100 cúbits (algo tremendamente complejo, dada la naturaleza indomable de las partículas cuánticas), los investigadores de IBM se sirvieron del diseño en la disposición de los cúbits para reducir errores y de una arquitectura que permite rebajar el número de componentes necesarios.

Las nuevas técnicas empleadas en 'Eagle' colocan el cableado de control en varios niveles físicos dentro del procesador y mantienen los cúbits en una sola capa, con lo que se mantiene un alto nivel de calidad. “IBM sigue innovando con rapidez en diseño de hardware y software cuántico, construyendo caminos para que las computaciones cuántica y clásica se fortalezcan entre sí y creando un ecosistema global que es imperativo para el crecimiento de la industria cuántica”, apuntó Gil en la presentación.

La empresa neoyorquina espera que este avance les ayude a salir de la espiral descendiente en que se encuentra su negocio, que en los primeros 9 meses de 2021 redujo sus beneficios en un 19,5%.

22 millones de euros por un billete en el tren de la computación cuántica. El Consejo de Ministros ha aprobado este martes destinar esa cifra, ampliable a 60 millones en los próximos tres años, para crear un “ecosistema de computación cuántica” en España. Este incluirá el desarrollo de un ordenador cuántico, los elementos de apoyo para su funcionamiento y una infraestructura de acceso remoto a través de la nube. El proyecto se financiará al 100% con los fondos europeos de recuperación por la crisis del coronavirus.

La computación cuántica es uno de los mayores desafíos que están intentando desentrañar los científicos en los últimos años. Involucra a físicos teóricos, matemáticos e ingenieros, que investigan cómo hacer viable un nuevo sistema de computación totalmente diferente al actual: si los ordenadores tradicionales funcionan a través de bits, pulsos eléctricos u ópticos que representan unos y ceros; un ordenador cuántico utilizaría bits cuánticos o cúbits; partículas subatómicas con capacidad de estar en múltiples estados a la vez, superando la capacidad de cálculo basada en unos y ceros.

La comunidad científica no está segura al 100% de que se pueda llegar a conseguir superordenadores cuánticos funcionales, pero sí de que estos serían mucho más efectivos que los supercomputadores actuales a la hora de ofrecer múltiples soluciones para un mismo problema, así como en campos como la inteligencia artificial. Empresas como Google, Microsoft o IBM están invirtiendo recursos cuantiosos para explorar esta tecnología y países como EEUU, Alemania, Francia o Reino Unido han hecho públicas sus estrategias para desarrollar ordenadores cuánticos. El plan estadounidense supera los 1.200 millones de dólares, mientras que China afirma tener la máquina cuántica más avanzada del planeta.

El proyecto del Gobierno español se denomina Quantum Spain y en él participarán 25 universidades y centros de investigación, coordinados por el Centro Nacional de Supercomputación. Sin embargo, el mensaje principal de la Secretaría de Estado de Digitalización e Inteligencia Artificial, impulsora de la iniciativa, es que “este no es solo un proyecto de investigación”, sino que está pensado que la tecnología cuántica trascienda al ámbito empresarial y favorecer la creación de startups que la exploten.

El objetivo de la iniciativa es desarrollar algoritmos cuánticos dirigidos a resolver problemas reales

Carme Artigas — secretaria de Estado de Digitalización e Inteligencia Artificial

“El objetivo de la iniciativa pasa por garantizar el desarrollo de algoritmos cuánticos con un enfoque muy dirigido a resolver problemas reales, pensando en la industria y la creación de empleo de alta cualificación”, ha explicado Carme Artigas, secretaria de Estado de Digitalización e Inteligencia Artificial, en una reunión con periodistas en la que ha participado elDiario.es.

“La idea además es transferir la propiedad intelectual de los avances científicos a las instituciones próximas al mundo empresarial, por tanto es una forma de atraer y retener talento específico a nuestro país”, ha abundado Artigas.

Un procesador cuántico en 2022

Los 22 millones de euros iniciales se empezarán a ejecutar este 2021. El primer paso es construir el laboratorio con refrigeración y electrónica rápida donde se ensamblará el procesador cuántico, que requiere de unas condiciones especiales para su funcionamiento. El Gobierno espera tenerlo listo en el último trimestre de 2022, momento en el que contempla comenzar la producción de chips de 1 y 2 cúbits operativos. El primer ordenador cuántico español estaría en marcha.

El calendario contempla que a mediados de 2024 se habilitará la plataforma de acceso remoto al computador para que otras instituciones y empresas puedan utilizar sus capacidades. A partir de ese momento se empezarían a desarrollar los primeros algoritmos cuánticos, “con énfasis en el aprendizaje automático, híbridos para computación cuántica y clásica”, detalla la SEDIA en documentación enviada a este medio.

Por último, la estrategia contempla que a finales de 2024 lleguen los chips de cinco cúbits y un año después se inicie la producción de los de 20 cúbits operativos.

El lugar donde se emplazará el laboratorio no está definido por el momento. Una opción es la sede del supercomputador español actual en Barcelona, pero no la única. “Lo importante no es tanto dónde esté el ordenador físicamente, sino que este sea accesible a través de la nube para que cualquier empresa o centro de investigación pueda acceder a él de forma remota. Lo más importante es la infraestructura de acceso a través de la nube que crearemos”, ha expuesto Artigas este miércoles.

La creación del nuevo laboratorio cuántico y los chips cuánticos tiene un presupuesto de 10 millones de euros, el software y los algoritmos tienen asignados 7 millones, mientras que la plataforma de acceso en la nube al hardware cuántico cuenta con un presupuesto de 5 millones de euros. El Gobierno espera ampliar esos 22 millones iniciales hasta los 60 a través de otras ayudas europeas.

“La pregunta ya no es cuándo, sino quién”

En 2019 y 2020 produjeron avances muy importantes en el campo de la computación cuántica. Uno de los más importantes la “supremacía cuántica”, anunciada por Google en 2019. Este hito se basó en conseguir un procesador cuántico funcional más rápido que uno tradicional a la hora de resolver un problema concreto.

Pero aún estamos en los primeros pasos. Existen dudas entre los expertos acerca de si se podrán crear tecnologías híbridas que funcionen en los dos sistemas, por lo que es posible los procesadores cuánticos necesiten lenguajes de programación y entornos propios. Tampoco serían tan versátiles para resolver cualquier tipo de problema como un computador tradicional, sino que se utilizarían en campos muy concretos.

“Se podrá usar con la inteligencia artificial, las finanzas, la biomedicina...”, ha explicado José Ignacio Latorre, director del centro para tecnologías cuánticas de Singapur y miembro del Consejo Nacional de Inteligencia Artificial, presente en la presentación del proyecto Quantum Spain.

Los planes de muchos países europeos sobre la computación cuántica no son realistas. El de España sí lo es

José Ignacio Latorre — director del centro para tecnologías cuánticas de Singapur y miembro del Consejo Nacional de Inteligencia Artificial

“La pregunta no es cuándo vamos a poder realizar operaciones con ordenadores cuánticos, para mí no hay duda de que eso va a ser así. La pregunta para mí es quién: quién va a tener esa posibilidad. Quién va a desarrollar esta tecnología. Con este proyecto España quiere ser parte de los que lo hagan”, ha asegurado.

El experto ha elogiado la estrategia española para lograr la meta cuántica. “En Europa hay muchas tensiones, muchos países están pugnando por alcanzar cierto nivel en cuanto a tecnologías cuánticas. Conozco los planes de cada país y hay muchos de ellos que están lejos de ser realistas”, ha opinado. “Quantum Spain lo es”, apunta.

Latorre ha destacado especialmente que el plan contemple las sinergias entre investigación y empresa. “Este es un proyecto que apuesta por crear un ecosistema, una economía alrededor de él. En los campos en los que todo se mueve más rápidamente, la norma es que no sean los profesores lo que crean el producto, sino las startups, que toman la tecnología que nace en las universidades y la desarrollan”.

En este sentido, Carme Artigas ha recordado que Quantum Spain se interrelacionará con otras iniciativas puestas en marcha por el gobierno, como el Fondo Next Tech. Se trata de una medida de colaboración público-privada que intenta atraer la inversión de capital riesgo en nuevas tecnologías a España. A través del fondo Next Tech, el Gobierno se compromete a prestar un millón a través del ICO por cada millón invertido por el sector privado, hasta un límite de 2.000 millones de euros en los próximos cuatro años.