No, la computación cuántica no está a punto de transformar el mundo tal y como lo conocemos: un experto con más de 100 artículos publicados sobre el tema enfría las expectativas

Un procesador cuántico de IBM.
Un procesador cuántico de IBM.

IBM

Fue todo un acontecimiento. El pasado mes de noviembre, la empresa estadounidense IBM presentó Eagle, un procesador cuántico de 127 cúbits cuya potencia duplicaba la del procesador chino Zuchongzhi, que ostentaba hasta ese momento el récord mundial.

?Eagle es un hito porque supera la barrera de los 100 cúbits. Ha llegado ya al límite en el que ya no se puede simular su potencia de cálculo con procesadores clásicos?, explicó por videollamada a El País Zaira Nazario, responsable técnica de Teoría y Aplicaciones de Computación Cuántica de la empresa. 

Aunque desde la propia empresa se encargaron de matizar entonces que, para llegar a avances verdaderamente significativos se necesitarían muchísimos más cúbits , tal vez millones de ellos, el hito dio lugar a todo tipo de titulares aquellos días.

Entre ellos, no faltaron quienes vaticinaron una inminente revolución tecnológica a lomos de los superordenadores cuánticos, capaces de resolver el minutos operaciones que a las máquinas convencionales les llevarían millones de años.

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Muchos de ellos obviaban algo decisivo: los ordenadores cuánticos son infinitamente más potentes, sí, y es verdad que existe una encarnizada batalla entre empresas y países por liderar el desarrollo de esta tecnología, pero lo cierto es que todavía no se les ha encontrado un fin práctico concreto.

Dicho de otra manera, los ordenadores cuánticos, por ahora, servir lo que se dice servir, no sirven para casi nada.

Esto, sumado a las inmensas expectativas que despierta por otro lado una tecnología desconocida todavía en muchos aspectos, ha llevado al profesor Sankar Das Sarma, experto en computación cuántica de la Universidad de Maryland, en EEUU, a mandar apagar la música en mitad de la fiesta.

En un artículo publicado esta semana en el medio especializado en ciencia MIT Technology Review que lleva el elocuente título de La computación cuántica tiene un problema de hype(término que inglés alude a la acción de levantar expectativas sobre algo), Das Sarma se muestra preocupado ante muchas de las afirmaciones que se han hecho en los últimos tiempos sobre la computación cuántica.

La suya no es, precisamente, la voz de un escéptico. Con más de 100 artículos publicados sobre la cuestión, Das Sarma forma parte del departamento de Física de su universidad desde hace más de 40 años. 

Ha sido tiempo más que suficiente, como él mismo explica en su texto, para despertar la pasión por la física cuántica de infinidad de alumnos, algunos de los cuales incluso han seguido sus pasos.

Pero una cosa es la pasión y otra muy distinta la fe, y Das Sarma cree que muchas de las informaciones que circulan últimamente sobre las maravillosas potenciales aplicaciones de los superordenadores cuánticos se sustentan más en lo segundo que en lo primero.

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Y no es que los ordenadores cuánticos carezcan ya de por sí de aplicaciones potenciales. La más conocida, recuerda Das Sarma, se descubrió a mediados de los 90, cuando se demostró que un ordenador cuántico es capaz de factorizar en números primos a una velocidad nunca antes imaginada.

No se trata de un hallazgo menor. La factorización de números enteros es clave en el sistema criptográfico RSA, uno de los más utilizados del mundo por ser considerado uno de los más seguros.

Fue entonces cuando, viendo precisamente su seguridad amenazada, gobiernos y compañías tecnológicas se lanzaron con fiereza al desarrollo de la computación cuántica. 

Fue una explosión investigadora que está dejando notar sus primeros resultados estos días, pero que está lejos todavía de traer consigo la tan anunciada revolución tecnológica.

"¿Cuál es el único problema de la computación cuántica? Fabricar realmente un ordenador cuántico que pueda hacer lo que en teoría debería poder hacer", aclara Das Sarma. 

"Eso depende de una idea llamada corrección de errores cuánticos, un proceso para compensar el hecho de que los estados cuánticos desaparecen rápidamente debido al ruido ambiental (un fenómeno llamado "decoherencia"). En 1994, los científicos pensaron que esa corrección de errores sería fácil porque la física lo permite. Pero en la práctica, es extremadamente difícil".

Los ordenadores cuánticos más avanzados de hoy en día tienen docenas de cúbits físicos decoherentes. Construir un ordenador cuántico que pueda descifrar códigos RSA a partir de estos componentes, explica el experto, requeriría muchos millones, si no miles de millones, de cúbits. 

De ellos, solo unas pocas decenas se usarían para el cálculo, los llamados cúbits lógicos, mientras que el resto se necesitaría para la corrección de errores, compensando la decoherencia. 

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A la espera de la llegada esos ordenadores con miles de cúbits que permitan liberar toda la potencia teórica de las máquinas del futuro, el hype cuántico, explica Das Sarma, está tapando avances tecnológicos incluso cuando estos resultan ya de por sí verdaderamente significativos.

Es el caso de los denominados cristales de tiempo, un concepto contemplado por la teoría cuántica que prevé la existencia de cuerpos que cambien de estado de manera constante, es decir, objetos que cambian de forma regularmente volviendo a su aspecto original a intervalos regulares.

El pasado verano, un nutrido grupo de investigadores publicó un artículo en el que aseguró haber podido recrear un cristal de tiempo gracias al ordenador cuántico de Google.

Se trató, a ojos de Das Sarma, de un importantísimo avance científico, aunque no de la dimensión que muchos quisieron ver en él.

"El experimento fue un impresionante escaparate de las técnicas de control electrónico, pero no mostró ninguna ventaja informática sobre los ordenadores convencionales, que pueden simular fácilmente los cristales de tiempo con un número similar de qubits virtuales. Tampoco reveló nada sobre la física fundamental de los cristales de tiempo", aclara el investigador.

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La rueda, sin embargo, sigue girando. Hay propuestas, recuerda el experto, para utilizar ordenadores cuánticos a pequeña escala para calcular rápidamente la estructura molecular de nuevos fármacos, una aplicación "desconcertante" a ojos de Das Sarma dado que la química cuántica es una parte muy pequeña de todo el proceso. 

"Igualmente desconcertantes son las afirmaciones de que los ordenadores cuánticos a corto plazo ayudarán en las finanzas", dice el experto, que recuerda que, a pesar de que ningún documento técnico demuestra las ventajas de los ordenadores cuánticos en cuestiones financieras, varios bancos de inversión se han interesado ya por desarrollar esta tecnología.

"Un verdadero ordenador cuántico tendrá aplicaciones inimaginables hoy en día, al igual que cuando se fabricó el primer transistor en 1947, nadie podía prever cómo acabaría desembocando en los smartphones y los ordenadores portátiles".

El experto, finalmente, traza una analogía entre el desarrollo cuántico y la tecnología que ha permitido a los seres humanos volar.

"La industria de la aviación tardó más de 60 años en pasar de los hermanos Wright a los jumbos. La pregunta inmediata es dónde debe situarse el desarrollo de la computación cuántica. ¿Es con los hermanos Wright en 1903? ¿O tal vez estamos todavía a principios del siglo XVI, con la máquina voladora de Leonardo da Vinci? No lo sé. Tampoco lo sabe nadie".

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