España tiene una oportunidad para asomarse a la carrera cuántica con los fondos europeos, pero la distancia entre Europa frente a EEUU y China seguirá creciendo

La carrera para conseguir la supremacía cuántica acelera, después de que IBM presentase hace unos días su primer procesador que supera por primera vez los 100 cúbits. España anunció semanas atrás una inversión de 22 millones de euros para el desarrollo de su primer ordenador cuántico, gracias a la llegada de los fondos europeos de recuperación.

Pero no será suficiente.

La brecha que existe entre España y el conjunto de la Unión Europea frente a potencias globales cuyas investigaciones sobre esta tecnología ya están consolidadas, como EEUU y China, es amplia. Y todavía puede agravarse más, según considera Marc Bara, profesor de la OBS Business School o confirman las cifras de inversiones que se han ejecutado para hacer crecer estos desarrollos.

Las diferencias son abismales. Hoy por hoy, China lidera la carrera cuántica. Las posibilidades son enormes para una potencia geopolítica. Contar con ordenadores cuánticos lo suficientemente potentes permitiría al gigante asiático desentrañar los secretos del resto del mundo, ya que un procesador de cúbits sería capaz de sortear la criptografía contemporánea.

Por ello Xi Jinping anunció a finales de la década pasada los planes de que China se convierta en un faro de innovación para 2030. El país ha anunciado inversiones de cerca de 10.000 millones de euros y Pekín incluyó estos esfuerzos en el último de sus planes quinquenales.

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Al otro lado del Pacífico, EEUU disfruta de un plan de inversiones que supera los 1.000 millones de euros y que decretó el expresidente Donald Trump en 2018. En virtud de ese desembolso, tanto el Departamento de Energía y los principales órganos científicos y técnicos federales desarrollarían proyectos cuánticos.

En marzo de este mismo año el Gobierno de Boris Johnson en Reino Unido también anunció una inversión de 180 millones de euros para trabajar en esta carrera cuántica. En Alemania la canciller saliente, Angela Merkel, avanzó un despliegue de 2.000 millones de euros para impulsar el mercado cuántico nacional, e IBM seleccionó al Instituto Fraunhofer para ubicar uno de sus ordenadores.

Con estas cifras, la propuesta que el Gobierno de España aprobó en un Consejo de Ministros a finales de octubre palidece. Quantum Spain persigue la construcción del primer ordenador cuántico en territorio nacional, y configurar al país como el referente cuántico de todo el sur de Europa.

Para ello invertirá 22 millones de euros en 2021 y hasta 60 millones durante 3 años.

"Nos estamos despertando poco a poco en Europa, pero realmente seguimos muy lejos", enfatiza Bara. "Y esa brecha entre lo que se invierte fuera y lo que se invierte aquí puede seguir aumentando.

La carrera, en cúbits

Alba Cervera será la responsable del proyecto Quantum Spain. Esta doctora en computación cuántica trabajará desde el Barcelona Supercomputing Center – Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS), en cuyas instalaciones se ubicará el primer computador cuántico basado en tecnología europea de circuitos superconductores, según detalla la agencia Sinc.

La previsión actualmente es que el ordenador cuántico de Barcelona tenga un primer chip de dos cúbits a finales del año que viene, que se irá actualizando e incorporando nuevas versiones hasta alcanzar los 20 bits cuánticos para 2025. "Hay que pensar que cada cúbit añadido ya dobla la capacidad", señala Bara.

Sin embargo, queda lejos de los procesadores más avanzados en esta tecnología. La carrera está siendo intensa a lo ancho del globo. Google reivindicó la supremacía cuántica en 2019, cuando con un procesador de 54 cúbits (de los que solo funcionaron 53) resolvieron en 200 segundos un cálculo que a un ordenador clásico le habría llevado 10.000 años.

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En septiembre de este mismo año China, con su procesador Zuchongzhi, superó ese récord con un cálculo todavía más complejo que resolvió en 70 minutos. Zuchongzhi contaba con 70 cúbits, de los que solo empleó 56.

Por eso Bara, que da la bienvenida a la iniciativa Quantum Spain, considera muy difícil que sirva para recortar distancia con EEUU o China. "Estamos muy lejos y dudo que se reduzca la brecha". Pero sí confía en que sirva para que, al menos dentro de Europa, España se sitúe "como al menos uno de los países punteros".

Hace unos días IBM presentó Eagle, su primer procesador cuántico que superaba la barrera de los 100 cúbits. Además, la compañía norteamericana confía en que para 2023 logren desarrollar el procesador que supere directamente la barrera de los 1.000 cúbits. Hace unos días una startup de Boston (EEUU) anunció su propio ordenador de 256 cúbits.

Pero los cúbits no son un indicador que revele el potencial de esta tecnología en sí mismo.

Cervera, la responsable de Quantum Spain, lo explica así. El objetivo del proyecto "no es competir con otros computadores cuánticos en número de cúbits". "Queremos calidad antes que cantidad, un dispositivo funcional que sea útil y resuelva problemas reales", reivindica Cervera en Sinc.

Entre la supremacía y las aplicaciones de lo cuántico

La ventaja con la que parte Quantum Spain es precisamente el compromiso e intención con el que nace el proyecto. La propia Cervera hablan de la necesidad de contar con un dispositivo "funcional que sea útil y resuelva problemas reales". Bara entiende que es necesario hablar más de esas aplicaciones para que esta tecnología comience a ser comprendida.

Solo de esta forma se podrán entender y defender más y mejor inversiones más amplias en este frente.

El desarrollo de estos procesadores cuánticos con tantísimos cúbits no dejan de ser proyectos experimentales. Quantum Spain, por lo tanto, tiene la oportunidad de convertirse en un referente en cuanto a la aplicabilidad de la computación cuántica a actividades que puedan tener repercusión en el país, en el mercado y en los ciudadanos de a pie.

Una joven española trabaja para IBM desde Zúrich. Se llama Carmen Recio y forma parte del equipo con el que la tecnología asesora, organiza y comparte recursos y formación con los desarrolladores de todo el mundo. Las comunidades cuánticas se celebran en distintas ciudades del planeta y reúnen a jóvenes y no tan jóvenes con ansias de profundizar en estas innovaciones.

También sirven para encontrar a los talentos del mañana.

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La propia Recio señalaba, en una entrevista con este medio, que en términos de madurez todavía faltaba tiempo para que la computación cuántica supusiese una auténtica "ventaja" cuántica. También reconocía que, aun así, mucha gente estaba "muy ilusionada" porque se trata de una tecnología "muy prometedora".

"Hay varias áreas con casos de usos muy interesantes", destacaba entonces. "Por ejemplo, en el área de las finanzas, en la química, en el área de materiales, de la medicina...".

El propio Bara profundiza en sus posibilidades. La primera se detallaba varias líneas arriba: la conquista de la supremacía cuántica puede hacer que un solo país domine el resto del mundo. "El primer país que consiga un ordenador que pueda descifrar cualquier sistema criptográfico se convertirá en el dueño del mundo. Será un terremoto".

Pero sin ser "catastrofistas" y con la idea de que estas amenazas no acaben consumándose en el corto plazo, Bara también llama la atención sobre las posibilidades que esta computación cuántica tendrá sobre el desarrollo de "nuevas sustancias químicas, tanto como nuevos fármacos o materiales", o cómo afectará a industrias como la biotecnología o la energía.

La supremacía cuántica también será la supremacía económica

"Si alguien tiene una herramienta como esta, podrá lanzar antes al mercado nuevos fármacos", resume. "Florecerán empresas" y nuevas economías. Con lo que la supremacía cuántica también puede ser una supremacía económica. "Obviamente, no serán las empresas las poseedoras de esos super ordenadores", matiza.

"Hay expertos que dicen que solo serán necesarios cinco o seis ordenadores cuánticos en todo el mundo". Bara ríe. "Pero eso suena mucho a lo que se decía de la computación clásica" hace unas décadas.

"Tenemos que hablar mucho más de aplicaciones. Hacer que la gente imagine en qué puede redundar toda esta tecnología. Evidentemente, no se puede decir algo sobre lo que hay que investigar. Pero sí podemos intuir dónde pueden acabar algunas líneas de investigación". "Cuanto más divulguemos", enfatiza Bara, antes se aceptará la importancia de la computación cuántica.

Ahora mismo los principales actores que protagonizan esta carrera cuántica son EEUU y China. IBM, Google, y Alibaba y OriginQuantum. Pero en España hay talento, han enfatizado en repetidas ocasiones especialistas consultados por este medio. ¿Por qué la apuesta nacional no es más ambiciosa?

En realidad la respuesta ya se ha desgranado de forma implícita. La investigación en computación cuántica requiere de ciclos muy largos, concluye Bara. Y el talento "muy especializado" escasea "en todas partes". "Es verdad que en España hay un buen poso para que exista", aduce.

Pero estas son "inversiones tecnológicas muy punteras". "De todos los campos de los que podríamos hablar este es uno de los más excepcionales". Requiere "de enormes inversiones públicas". "¿Qué nos falta? Más recursos". Las grandes tecnológicas vienen a España a instalarse, el país se está convirtiendo en un hub de atracción de talento para estas multinacionales.

"Pero nosotros no tenemos a un Zara en el ámbito tecnológico".