Insights Solutions SAS
El frmaco que curar el cncer, plsticos biodegradables, prstamos ms baratos… Las promesas de los ordenadores cunticos, cada vez ms cerca

Tag: baratos

El frmaco que curar el cncer, plsticos biodegradables, prstamos ms baratos… Las promesas de los ordenadores cunticos, cada vez ms cerca

Tag: baratos

14982301477107.jpg
Innovación

El frmaco que curar el cncer, plsticos biodegradables, prstamos ms baratos… Las promesas de los ordenadores cunticos, cada vez ms cerca


  • Mind uploading Seremos inmortales en 2045? Esto es lo que la ciencia debe lograr para que podamos descargar nuestro cerebro en un ms all virtual
  • Banco Santander Una apuesta de cientos de millones de euros por el reskilling y el upskilling tras la pandemia

Sabes lo que son 100 microsegundos? Son la fraccin, de la fraccin del tiempo que dura un parpadeo. Son casi nada, y sin embargo, en computacin cuntica lo son casi todo. Es el tiempo que dura hoy da la magia de los cbits, la versin cuntica de los bits que sustenta la promesa de esta nueva estirpe de ordenadores. A Google le bastaron unos microsegundos de esa magia para demostrar la llamada supremaca de los ordenadores cunticos con su prototipo Sycamore: hacer en poco ms de tres minutos un clculo que a un ordenador convencional le habra costado 10.000 aos.

Esa magia efmera es la semilla de la revolucin que vendr de la mano de esta nueva tecnologa, segn los expertos: permitir a los bancos calcular mejor los riesgos de determinadas operaciones y reducir los tipos de inters; dar lugar a frmacos hasta ahora inimaginables para curar de forma sencilla graves enfermedades; har posibles bateras ms ligeras y con mayor autonoma, as como nuevos plsticos biodegradables…

CMO FUNCIONAN LOS ORDENADORES CUNTICOS

Pero en qu consiste exactamente el milagro cuntico de los cbits que cada vez est ms cerca de cambiar nuestro mundo? El cbit es el estado de excitacin que se produce en un material superconductor al bajar mucho su temperatura, expone Manuel Pino, investigador ComFuturo del Instituto de Fsica Fundamental del CSIC. Lo explica midiendo cada palabra para sortear las minas terminolgicas que haran la definicin ms precisa, pero tambin ms incomprensible. Y cuando acaba, hace un segundo intento: Es un loop superconductor en el que la corriente puede ir hacia la derecha o hacia la izquierda y el estado cuntico se produce cuando va en ambas direcciones a la vez.

Y en esa posibilidad de que la moneda caiga en cara y en cruz simultneamente es donde radica la poderosa capacidad de clculo de los ordenadores cunticos: la informacin codificada en un cbit permite la superposicin de ceros y unos donde en los bits clsicos solo cabe una de las dos opciones.

Sin embargo, ese estado de gracia del cbit solo se puede mantener unos microsegundos hoy da, lo que limita mucho el desarrollo y la comercializacin de estos computadores. Es muy difcil hacer un ordenador cuntico, porque los cbits son objetos fsicos y cualquier interaccin con el entorno hace que dejen de comportarse como tales, argumenta Sergio Boixo, el espaol que trabaja como jefe cientfico de Teora de Computacin Cuntica de Google y que lider la creacin de Sycamore.

Qu puedo hacer para que no desaparezca el estado cuntico tan rpido?, se pregunta Manuel Pino. Si aislas el cbit, dura mucho, pero entonces no va a hablar con el cbit que est al lado, responde. Y claro, estos ordenadores no alcanzarn su verdadera dimensin hasta que no se puedan conectar miles y miles de cbits en ellos.

Esos son los grandes desafos pendientes para una ciencia que va a transformar profundamente nuestro mundo aunque todava slo podamos atisbar en qu sentido. No sabemos si en 10 aos o en 30, pero va a ser una nueva revolucin industrial y creo que es importante estar ah, asegura Boixo.

CIENTOS DE MILES DE MILLONES

Segn un informe de la consultora Mckinsey, el impacto econmico de la computacin cuntica ser de entre 300.000 y 700.000 millones de dlares anuales (entre 272.000 y 636.000 millones de euros) sumando las cuatro industrias ms beneficiadas: la farmacutica (entre 13 y 68 mil millones de euros), la qumica (entre 18.000 y 36.000 ), la de la automocin (9.000-23.000 ) y la de las finanzas. Este ltimo es el campo donde el impacto tendra ms volumen (se trata de una industria de 6,9 millones), pero an es pronto para estimarlo, ya que est ms lejos de una aplicacin real de la computacin cuntica.

Concentrndote en problemas de qumica, finanzas, logstica… se pueden resolver ya problemas demasiado complejos para un superordenador convencional, plantea Enrique Solano, CEO de la compaa Kipu Quantum y profesor honorario de Ikerbasque.

Detalle de Sycamore, el ordenador cu
Detalle de Sycamore, el ordenador cuntico de Google.

Si cambias de paradigma y aceptas que no sea un ordenador cuntico universal, sino que ataque un problema concreto, con algunos cientos o pocos miles de cbits bastara, argumenta este experto. Esos ordenadores no es que estn por llegar, sino que se estn fabricando ahora, aade.

QUANTUM SPAIN

Lo cierto es que la expectacin crece, y crece tambin el inters pblico y privado. Un ejemplo: segn el mismo informe de Mckinsey, la inversin privada en computacin cuntica se duplic en 2021 respecto a 2020 para alcanzar los 1.700 millones de dlares (1.544 millones de euros). Otro: el pasado mes de octubre, el Gobierno anunci la creacin de una partida de 22 millones de euros para impulsar Quantum Spain, un ecosistema de computacin cuntica espaol integrado por 25 nodos de 14 comunidades autnomas, aunque coordinados desde el Centro Nacional de Supercomputacin, con sede en Barcelona.

Es verdad que, incluso los 60 millones que se espera alcanzar sumando los fondos captados en iniciativas europeas, son una cifra muy alejada de la inversin pblica que vienen realizando los pases lderes en este captulo (15.000 millones de dlares China; 1.300 EEUU, 1.200 Reino Unido…) y que entre Francia y Alemania acaparan el 70% de los fondos para investigar en computacin cuntica dentro de la UE.

Sin embargo, todos los expertos consultados consideran que la apuesta es positiva y que podra ayudarnos a colocarnos entre los referentes mundiales en una disciplina en la que nuestro pas ha aportado a grandes referentes internacionales como Juan Ignacio Cirac, Jos Ignacio Latorre o los citados Sergio Boixo y Enrique Solano.

Ojal Espaa llevara invirtiendo en esto y otras cosas muchos aos, pero estamos a tiempo, defiende Alba Cervera, coordinadora de Quantum Spain. Esa inversin, junto con los cientficos que tenemos, que no tienen nada que envidiar a otros, nos pone en situacin de competir por fondos en Europa y tener un papel muy relevante, aade. La responsabilidad que asume Cervera con tan solo 30 aos dice mucho sobre la juventud de la computacin cuntica y la excelente cantera con la que cuenta nuestro pas en la disciplina.

Quantum Spain es casi un milagro que no se vea venir por ningn lado, matiza Enrique Solano. Su voz transmite orgullo al reconocer que hay una cantidad de talento enorme en nuestro pas y una manera de ver la computacin cuntica muy espaola, pero tambin amargura al analizar el origen de esa fortaleza: No se ha promocionado ni viene de planes gubernamentales o decisiones estratgicas.

Simplemente, cuando el Gobierno de Espaa se decidi a invertir en computacin cuntica, el talento ya estaba all. Al menos en la parte ms terica y vinculada al desarrollo de algoritmos, software… que solo requiere de un boli, un papel y un ordenador de sobremesa… Es evidente que en Espaa somos buenos en esa parte porque requiere menos inversin. Para hacer hardware necesitas ms laboratorios y recursos, admite Boixo.

Con esos mimbres, cul podra ser el papel de Espaa en la computacin cuntica a nivel internacional? Ningn pas o ningn grupo va a hacer un ordenador cuntico completo, porque hacen falta avances en muchas tecnologas distintas y nadie las va a dominar todas, argumenta el propio Boixo. Tendra sentido que Espaa se orientara hacia cierta especializacin en una parte de la cadena de suministros, concluye.

SOBERANA TECNOLGICA

Precisamente, ese pensar qu lugar va a ocupar cada pas en la industria de la tecnologa cuntica y qu implicaciones va a tener el mapa resultante en la geopoltica mundial es uno de los factores cruciales de cara a esta revolucin.

Va a ser una tecnologa propietaria. Cuando existan ordenadores universales, habr pases que los tengan y pases que no, como la bomba atmica, advierte Pol Forn-Daz, investigador del Instituto de Fsica de Altas Energas y cofundador de Qilimanjaro, la primera empresa espaola que se ha propuesto desarrollar y comercializar ordenadores cunticos. Si un pas como EEUU lo desarrolla, olvdate de que te lo venda a ti, aade.

Especialmente preocupado por las consecuencias de renunciar a la soberana tecnolgica en este terreno se muestra Enrique Solano: Por ms cercano que sea, EEUU podra darnos la espalda y espiarnos sin problemas. Ni siquiera sera aconsejable depender de Francia y Alemania, alerta.

Porque otra de las consecuencias clave del avance cuntico ser la obsolescencia de toda la criptografa tal y como la conocemos, ya que permitir desenmaraar cualquier encriptacin con la facilidad pasmosa con la que Neo paraba balas en Matrix.

La optimizacin de decisiones logsticas, el entrenamiento de la IA del coche autnomo va machine learning y la simulacin a nivel micro de sustancias que existen en la naturaleza para la creacin de nuevos frmacos son los otros territorios en los que estos ordenadores baten con facilidad a los clsicos.

En todo caso, los avances de Espaa en la disciplina van de la mano de la UE, que en 2018 lanz su programa Quantum Flagship con la intencin de financiar la investigacin en las aplicaciones industriales de la fsica cuntica por valor de mil millones de euros en la siguiente dcada.

Est bien que cada pas mire por lo suyo, pero me parece interesante que todo sea made in Europe y que Europa entienda que no puede dejar pasar el tren como ocurri cuando decidi no fabricar chips, subraya Cervera.

Pero ms all del impacto de la computacin cuntica, la gran duda es cundo llegarn a los hogares estos nuevos ordenadores, si es que llegan. Un ordenador cuntico es como un superordenador y yo no conozco a nadie que tenga uno en casa porque no es necesario, aclara Daz Forn. Para mandar e-mails sobra con uno convencional, ilustra Cervera.

El modelo del supercomputador es el que se prev para los cunticos en el corto plazo y el que se va a aplicar al proyecto Quantum Spain: grandes computadoras en la nube a las que pueden conectarse empresas e investigadores para operaciones avanzadas. Tambin se comercializan pequeos ordenadores de unos pocos cbits para uso educativo, de exhibicin o incluso artstico, pero sern la excepcin.

O eso, al menos, vaticinan los expertos, porque en tecnologa el futuro se escribe siempre sobre la marcha. Las mejores aplicaciones an se desconocen, como pas con otras tecnologas, advierte Forn-Diaz.

La importancia de alentar el talento joven

J.B.

Cuando se habla de computacin cuntica, pocos saben que en realidad hay dos maneras diferentes de construirla. Los digitales utilizan secuencias de puertas lgicas, procesos digitales que son pasos finitos de operar en tu chip, mientras que en analgica, tambin conocida como adiabtica o annealing, vas cambiando gradualmente tu sistema de un estado inicial a un estado final, asegura Pol Forn-Diaz.

Su startup Qilimanjaro trabaja ya para construir y comercializar ese segundo tipo de ordenadores, similares a los de la empresa canadiense D-Wave. Aunque los nuestros tendrn mayor coherencia cuntica, matiza.

D-Wave acapara el 90% del mercado mundial de ordenadores cunticos. Ha llegado a vender annealers con hasta 5.000 cbits, aunque son , un tipo de ordenadores cunticos analgicos (frente a los prototipos digitales de Google o IBM) capaz resolver por aproximacin ciertos problemas de optimizacin como las rutas ms eficientes en una empresa de logstica, por ejemplo.

Los ordenadores de D-Wave cuestan hasta 15 millones de dlares, una cifra que pagan empresas como Lockheed Martin, Google o la Nasa. Sin embargo, D-Wave tiene sus crticos: Aunque tengan mucha publicidad y muchos cbits, stos pierden rpido su estado cuntico, dice Daz-Forn.

EL PROGRAMA COMFUTURO

Este tipo de computadores cunticos analgicos, conocidos igualmente como adiabticos o annealers, son tambin el campo de trabajo de Manuel Pino, investigador ComFuturo del Instituto de Fsica Fundamental del CSIC. Mi proyecto OraCu pretende justamente avanzar en el entendimiento terico de dichas mquinas y utilizar el conocimiento derivado de este para proponer mejoras para la tecnologa actual, explica este experto, que cita un ejemplo de los campos en los que investiga actualmente: Hemos estado trabajando en cmo conectar un cbit con otro de forma que tenga suficiente libertad para implementar las puertas o los modelos que t quieras, expone.

Manuel Pino es uno de los 50.000 jvenes investigadores que se benefician de ComFuturo, el programa de atraccin de talento impulsado por el CSIC y que cuenta con apoyo econmico de entidades privadas como Banco Santander. Que empresas como el Banco Santander apoyen al programa Comfuturo contribuye, sin duda, a la mejora cientfica de nuestro pas, pues consigue que tambin se responsabilicen de producir una ciencia de calidad, reconoce agradecido Manuel Pino.Para este joven investigador es importante que la poca dorada que est viviendo la computacin cuntica aliente la iniciativa y las ideas del talento joven.

Conforme a los criterios de

The Trust Project

Saber más





Source link