España intentará construir el primer ordenador cuántico del sur de Europa

Un procesador cuántico desarrollado por IBM

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.

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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.

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Publicado el
26 de octubre de 2021 - 15:09 h

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