La carrera por la computación cuántica es un maratón con varios objetivos intermedios que deben superarse. Los iniciales ya han sido superados con sistemas de baja capacidad, pero imprescindibles para continuar el camino y llegar a la era de la utilidad cuántica, con herramientas y programas que dan mejores resultados que con procedimientos clásicos y que no se pueden simular. Para esta nueva etapa es necesario superar los 100 qubits (el qubit es la unidad mínima de la computación cuántica) y, desde hoy, la base científica Ikerbasque encabeza esta carrera con la inauguración en su sede de San Sebastián del IBM Quantum System Two, un ordenador dotado de un procesador Garzade 156 qubits, el primero de su clase en Europa y el tercero del mundo.

El Centro de Computación Cuántica IBM-Euskadi en el campus de Ikerbasque y el primer ordenador cuántico del Estado español con tecnología 100% europea, instalado en el Centro de Supercomputación de Barcelona (BSC), sitúan a España como uno de los seis nodos tecnológicos fundamentales de esta ciencia, junto con Estados Unidos, Canadá, Alemania, Japón y Corea del Sur.

Horacio Morell, presidente de IBM España, ve en System Two “una oportunidad de país”, la herramienta para implantarse en un nuevo sector y superar la brecha provocada por otras olas de innovación. “Tenemos la oportunidad de liderar esta nueva tecnología, desarrollarla y crear una nueva industria”, destaca mientras explica cómo la inauguración sirve como motor para el desarrollo de programas, equipos y componentes que se utilizarán en todo el mundo.

Con System Two, España se suma al selecto club cuántico de IBM del que forman parte más de 700.000 personas y al que se sumará la India el próximo año. Sin embargo, las instalaciones del País Vasco y la multinacional aportan empleo a este ecosistema desde 2023 a través del acceso remoto a otras instalaciones globales. De esta forma, el centro de San Sebastián ha contribuido al reto de corregir errores que permitan escalar los sistemas, al desarrollo de aplicaciones industriales y a la formación de especialistas en colaboración con las universidades.

En cuanto a los casos de uso de la tecnología cuántica, Morell señala que ya se están ejecutando programas para el mantenimiento predictivo de activos energéticos o la optimización de precios o carteras de inversión. Exxon los utiliza para optimizar las redes logísticas de distribución de gas, Mercedes-Benzpara crear baterías de litio más eficientes y Boeing, para desarrollar mejores fuselajes para aviones.

Morell prevé que estas iniciativas aumentarán exponencialmente cuando, en ese ansiado horizonte de fin de década, el ordenador cuántico sea tolerante a fallos y pueda “resolver problemas que no se pueden abordar con uno clásico”. El directivo de IBM se muestra optimista: «Ya sabemos cómo hacerlo. Conocemos la parte científica y ya tenemos los algoritmos de corrección de errores. Ahora es cuestión de ejecución, de ingeniería».

Ya sabemos cómo hacerlo. Conocemos la parte científica y ya tenemos los algoritmos de corrección de errores. Ahora es cuestión de ejecución, de ingeniería.

Horacio Morell, presidente de IBM España

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Andrea G. Rodríguez es directora de Tecnologías Cuánticas de la asociación Adigitaldonde ha acabado tras dirigir un consorcio de empresas vinculadas a estos desarrollos en Países Bajos. No está directamente relacionado con el ordenador de IBM, pero lo acoge con agrado en un país que ya cuenta con quince proyectos cuánticos relevantes y especializados en sectores estratégicos como las finanzas o la transición ecológica. «Tenemos una gran oportunidad. Es hora de ir más rápido», afirma.

Del modelo inaugurado por IBM destacan los 156 qubits del procesador Heron, que le sitúan en lo más alto de los ordenadores cuánticos de Europa. «Muy pocos tienen esta capacidad, pero lo que más me interesa es que no sólo se utilizará para la investigación, sino también para las empresas y esto me parece clave para el crecimiento del sistema de innovación, para crear el caldo de cultivo con el que las empresas de inteligencia artificial empiecen a utilizar las capacidades cuánticas. Es un paso tremendamente positivo», destaca.

Lo que me resulta más interesante es que no sólo se utilizará para la investigación, sino también para las empresas y esto me parece clave para el crecimiento del sistema de innovación.

Andrea G. Rodríguez, directora de Tecnologías Cuánticas de Adigital

Rodríguez cree que todos los modelos son bienvenidos porque cada uno sirve para distintos fines: “Cuando eres investigador no necesitas un chip de 156 qubits. Tener ordenadores cuánticos de diferentes capacidades en varios puntos de España también ayuda a conocer la tecnología y a que surjan iniciativas. Uno tan potente como el de IBM puede tener una aplicación más industrial”.

Michael Eggleston, investigador de Nokia Bell Labs, se muestra cauteloso con los ordenadores cuánticos actuales, principalmente por la inestabilidad de los qubits, que pierden coherencia en milisegundos y ante cualquier interacción, y los considera “poco prácticos”. En Revisión tecnológica del MIT escribe: «Las computadoras cuánticas actuales se basan en arquitecturas que no se adaptan bien. Ocupan salas gigantes y requieren centros de datos completos para funcionar. La primera computadora cuántica ‘útil’ podrá hacer el 1% de las cosas que queremos que haga. Entonces, ¿cómo podemos ir más allá de eso?»

Rodríguez admite que aún no se ha definido la plataforma cuántica ideal y que no se puede descartar que los desarrollos actuales «encontrarán un muro tecnológico», pero defiende la carrera actual por «el ecosistema que se crea a su alrededor». Tampoco está de acuerdo con la afirmación de Eggleston y responde: “En este mismo momento y momento, esta tecnología está siendo útil”.

«Les aseguro que las computadoras cuánticas son prácticas y muy útiles. Se han dicho cosas malas sobre la supremacía. [capacidad inigualable por otros sistemas]pero a medida que avanzamos en ciencias, en plural, relacionadas con las tecnologías cuánticas, los resultados ya pueden ser palpables en áreas como la medicina o las ciencias de los materiales o las comunicaciones”, asegura.

la maquina

El ordenador de las instalaciones de San Sebastián, en el que el Gobierno Vasco ha invertido más de 50 millones de euros, supera al inaugurado hace un año en Ehningen (Alemania), donde IBM tiene su segundo centro de datos cuánticos (el primero está en EE.UU.) y dos procesadores Águila de 127 qubits cada uno. A investigación publicada en Naturaleza Afirmó que este chip es capaz de medir valores esperados en operaciones físicas más allá de las capacidades de los mejores métodos computacionales clásicos actuales.

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El San Sebastián Heron es 50 veces más capaz, tiene un menor índice de errores, es 16 veces más preciso y 25 veces más rápido. Está desarrollado para la interconexión y su arquitectura responde al concepto conocido como “acoplador sintonizable(ajuste de la interacción entre dos elementos de un circuito). Esta fórmula permite crecer modularmente a partir de un sistema base para alcanzar la ventaja cuántica en 2026, cuando sus sistemas resuelvan problemas reales, como el desarrollo de nuevos fármacos, materiales o procesos de optimización complejos, y alcanzar a finales de esta década el gran sueño: la computación cuántica tolerante a fallos que genere en este tipo de sistemas cualquier interacción con el entorno y que, por ahora, sólo puede paliarse o corregirse.

Se puede acceder a System Two desde cualquier lugar gracias a la programación (software) código abierto (Cordón), que facilita su uso a través de una arquitectura de computación cuántica en red. Esto reproduce el esquema de nube convencional, con acceso a bases de datos distribuidas por todo el mundo.

Para su instalación fue necesario construir una infraestructura específica debido a las necesidades de uso energético, los extraordinarios sistemas de refrigeración (para asegurar la estabilidad del proceso) y la compleja electrónica asociada.