La computación cuántica promete un salto científico sin precedentes. Permitirá una detección más precisa del cáncer, encuestas electorales que ‘clavan’ el resultado, tarjetas de crédito imposibles de clonar, la búsqueda de exoplanetas… Por Carlos Manuel Sánchez
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Estados Unidos compite segundo a segundo con Europa y China por desarrollar el primer ordenador cuántico estable. La meta… mucho más próxima de lo que pensábamos. Y cambiará el mundo.
Cuando el primer ordenador cuántico de uso comercial fue presentado en 2007 y lo más complicado que pudo resolver fue un triste sudoku, la comunidad científica se dividió. «¿De verdad es cuántico?», se preguntaban los escépticos. «Y si lo fuera, ¿tanto esfuerzo para esto?», añadían los decepcionados. «Démosle tiempo al tiempo y ya veremos a la vuelta de unas décadas», se consolaban los más cautelosos.
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Los físicos pocas veces se ponen de acuerdo, excepto a la hora de reconocer que la tecnología cuántica estaba en mantillas. Hoy, sin embargo, quizá estemos en vísperas del mayor salto de la historia de la computación, del que apenas nos separan unos pocos años, o incluso menos, si hemos de creer a los ingenieros de Google, que con un ordenador cuántico pretenden superar a los más potentes superordenadores convencionales a finales de 2017, según la revista New Scientist.
Puede que los cerebros de Google vayan de farol… o puede que no. La ambigüedad es una cualidad de lo más cuántica y trasciende a todo lo que rodea el sector. Asistimos a una carrera feroz por el liderazgo de esta tecnología. Los contendientes: Estados Unidos, China y Europa. Los norteamericanos han movido ficha con sus grandes corporaciones al frente: entre ellas, Google, IBM, Microsoft… Y también el gigante de la aeronáutica militar Lockheed Martin, preocupado por conseguir un ordenador a bordo de sus cazas al que no se le ‘ocurra’ reiniciarse en pleno vuelo. Amazon invirtió en una start-up canadiense -D-Wave- por la que nadie apostaba y que ahora comercializa los primeros ordenadores a un precio prohibitivo: quince millones de dólares. Los chinos pusieron en órbita en agosto el primer satélite cuántico para blindar sus comunicaciones. Y los europeos acaban de anunciar un plan faraónico con más de mil millones de euros de inversión a partir de 2018 -el proyecto Quantum Flagship- que pretende crear 70 millones de empleos en la próxima década.
China «teletransporta» partículas de luz -una hazaña digna de de Star Trek- y ha creado un satélite cuántico
No solo hay mucho dinero en juego. Los expertos aseguran que estamos ante un cambio de paradigma científico y económico, con ganadores y perdedores a escala global; y quizá mucho más cerca de lo que pensábamos de adentrarnos en una nueva era. Y todo gracias a una rama de la física que sigue rodeada de misterio, tan exótica y contraria al sentido común que se le atragantaba al mismísimo Einstein, que a pesar de haber predicho sus principios seguía sin poder creer que «Dios juegue a los dados».
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Las estrategias son diferentes. Google compró en 2013 (y comparte con la NASA) uno de los tres ordenadores cuánticos que se han comercializado en el mundo, los tres fabricados por la mencionada D-Wave. Y puso al frente de su laboratorio a una eminencia. John Martinis, de la Universidad de California. Del plan, ultrasecreto, apenas se conoce el título: Quantum supremacy (‘Supremacía cuántica’), y se ha filtrado que el año que viene presentará un prototipo de unos 50 cubits (bits cuánticos), un monstruo cientos de millones de veces más rápido que los ordenadores actuales.
Fábrica de cubits
Pero hay de todo, desde el secretismo de Google a la transparencia de IBM, que apuesta por un ordenador cuántico universal, accesible en la nube a través del ordenador y el teléfono móvil. Prefieren el hermetismo la NSA, la agencia de seguridad de Estados Unidos, que financia con 80 millones de dólares un proyecto de la Universidad de Maryland, según reveló Edward Snowden; y China, que ya ha instalado un cable de 2000 kilómetros entre Pekín y Shanghái, la primera fase de una red cuántica impenetrable para los hackers. Por su parte, la Unión Europea -donde ya hay 300 grupos de investigación en universidades y unas 70 start-ups– apuesta por la confluencia para impulsar el sector.
Lo que está por llegar
Todos tratan de aprovechar lo que ya se ha bautizado como segunda revolución cuántica. La primera se forjó a mediados del siglo pasado, tratando de comprender y aplicar los postulados teóricos de Einstein, Heisenberg, Dirac y otros pioneros, una vez que se demostró que la luz es onda y partícula, con lo cual tiene -y al mismo tiempo no tiene- una masa, una posición determinada y otros atributos… Puede que la teoría no la hayamos comprendido del todo, pero por el camino inventamos el láser, el GPS y los transistores.
Esta segunda revolución, que nace de la colaboración entre la física cuántica y la tecnología digital, podría tener aplicaciones prácticas insospechadas, no solo en la criptografía (todas las contraseñas actuales basadas en la factorización de grandes números quedarán obsoletas ante la fuerza bruta de la computación cuántica, pero no importa porque los nuevos códigos cuánticos serán inexpugnables), sino en decenas de campos: aviones más seguros, coches sin conductor, inteligencia artificial, meteorología más precisa, detección del cáncer, encuestas electorales que ‘clavan’ el resultado, tarjetas de crédito imposibles de clonar, agricultura, búsqueda de exoplanetas…
Y para la industria de los semiconductores vendrá como agua de mayo. Los chips son cada vez más pequeños, lo que ha permitido ordenadores más potentes, rápidos y livianos, pero la miniaturización está llegando a sus límites físicos. La llamada ‘ley de Moore’ establece que la capacidad de los chips se duplica cada dos años, un ritmo que se ha mantenido durante medio siglo y que ha propiciado los vertiginosos avances tecnológicos que hemos vivido. Pero los fabricantes, ya metidos en la escala de los nanómetros, se las ven y se las desean para integrar más transistores… El chip ‘cuántico’ dinamitaría esos límites, pues su capacidad aumenta exponencialmente. El austriaco Rainer Blatt, físico experimental, reconoce. «Apenas estamos empezando a entender todas las posibilidades que nos traerá esta revolución».
Un ‘Frigorífico’ de 15 millones
La empresa canadiense D-Wave ya vende ordenadores cuánticos. Entre sus clientes. Google y la NASA… Su interior parece el motor de un frigorífico. La temperatura es de -273 grados Celsius. El precio: 15 millones de dólares.
QUIÉNES ESTÁN EN LA CARRERA
Holanda: «Es una revolución»
Lieven Vandersypen, de la Universidad Técnica de Delft (Holanda)
«Es una revolución tecnológica y tenemos la oportunidad de participar desde el principio». Lieven Vandersypen, de la Universidad Técnica de Delft (Holanda), cuyas investigaciones financian Intel y Microsoft, es una de las estrellas europeas de la computación cuántica, con tres grandes proyectos científicos. ordenadores cuánticos, ingeniería del grafeno y cartografía del cerebro.
Canadá: «Entramos en una nueva era»
D-Wave es la única empresa del mundo que vende ordenadores cuánticos. Vern Brownell, su presidente, asegura. «Ha empezado una nueva era». Su cartera de clientes es secreta, con la excepción de Google, Lockheed Martin o el laboratorio que mantiene el arsenal nuclear norteamericano. Una serie de conexiones y un algoritmo especial dispara sus prestaciones en tareas de cálculo.
EE.UU: «Gratis y en la nube»
La filosofía de IBM pasa por abrir sus investigaciones cuánticas a la colaboración de otros científicos y también al gran público. Así lo asegura Jerry Chow, mánager de computación cuántica en la compañía. Desde mayo, IBM comparte en la nube un procesador de 5 cubits, ubicado en el laboratorio de la empresa, en las afueras de Nueva York. El servicio es gratuito. «Queremos atraer a la comunidad de pensadores. Es muy emocionante».
China: «Explorar lo desconocido»
China ha sorprendido al mundo con dos hitos en comunicaciones y criptografía. el primer satélite cuántico y una red de cable impenetrable para los hackers de 2000 km. Al frente está Pan Jianwei. «Necesitamos explorar lo desconocido», afirma. El año pasado consiguió ‘teletransportar’ fotones (partículas de luz), una hazaña digna de Star Trek premiada como el acontecimiento más importante de la física en 2015.
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