Así es cómo la Unión Europea quiere lograr la soberanía cuántica, según la única voz española en su consejo

Nuestro protagonista de hoy es Carlos Kuchkovsky, integrante del Consejo Asesor Estratégico del Quantum Flagship, recién renovado tras sus dos primeros años de funcionamiento. Está ahí en nombre de la patronal digital Ametic, reelegida, a su vez, para llevar la voz de España al grupo en este nuevo periodo de trabajo.

Kuchkovsky describe para D+I el concepto básico de este macroproyecto continental, cuyo propósito es "que Europa pueda extraer el potencial enorme de las tecnologías cuánticas en esta década, para que pueda tener impacto productivo en la sociedad y ayudar a sus objetivos de transformación sostenible".

Él es un ingeniero informático que empezó diseñando videojuegos. Dedicó trece años al área de innovación de BBVA y ahora es cofundador de QCentroid y Remotefulness, startups que aspiran a "acelerar la transformación sostenible, con las nuevas formas de trabajo y colaboración y las tecnologías de ciencia y datos con impacto exponencial, como las cuánticas".

Afirma que el Quantum Flagship busca la "soberanía europea" cuántica y que "no tenga dependencia, como la tiene ahora en otras tecnologías, de China o Estados Unidos".

"Un 'flagship' tiene diferentes estructuras de investigación, de guía de proyectos, de incubación y de inversión", explica, siendo tarea del Strategic Advisory Board coordinar las líneas maestras. En él hay un 70% de miembros académicos y un 30% procedente de la industria.

Como representante de Ametic, Kuchkovsky es parte del "30% de la industria". En la patronal de empresas digitales española hay una cincuentena que integra "el grupo de trabajo de tecnologías cuánticas", donde se mezclan grandes compañías y startups, que desarrollan "gran esfuerzo y gran trabajo, con pasión".

Carlos Kuchkovsky, integrante español del Consejo Asesor Estratégico del Quantum Flagship europeo, durante la entrevista con D+I.

"Es una pasada ver a compañías, que podrían ser competidores de un entorno natural, colaborando y compartiendo información, por supuesto no confidencial. Intentando que las tecnologías cuánticas en España tengan capacidades de interés para aumentar nuestro proceso productivo", asegura.

¿Cómo se define que una tecnología es cuántica?, le planteamos.

"Estamos en la segunda generación de explotación de las tecnologías cuánticas, que se definen como las que pueden utilizar las propiedades de la mecánica cuántica para un propósito productivo", responde Kuchkovsky.

"En este caso, en computación, se trata de cómo utilizar las capacidades de superposición, entrelazamiento y tunneling de las partículas cuánticas", prosigue. "Y cómo se comportan en el estado más bajo de la materia, para intentar generar capacidades de procesamiento exponenciales en comparación con las actuales".

Discrimina cuatro tipos de actividad cuántica: "Una es la computación. Otra es la sensorización, que utiliza la capacidad de controlar partículas elementales, como un fotón o un electrón. Como ejemplo, sería como una súper brújula: si consigues manejar un electrón, puedes conocer el campo magnético de modo mucho más preciso que con las capacidades que tenemos ahora".

Kuchkovsky cita a Richard Feynman, "número uno de los físicos del siglo pasado y uno de los padres de la computación cuántica", quien decía que "la naturaleza es cuántica y estamos intentando entenderla de manera binaria y determinista".

Las otras aplicaciones cuánticas que señala son la simulación y la comunicación, para lo cual "se aprovecha poder entrelazar dos partículas, qué es lo que Einstein decía que era un efecto fantasmagórico: puedo entrelazar dos partículas y luego separarlas; y cuando muevo una, la otra también se ve afectada…".

Apenas pronunciadas estas palabras, Kuchkovsky se disculpa ante "los físicos" por esta explicación simplificada. "Pero la realidad es que se puede hacer ese entrelazamiento para generar canales de comunicación hiperseguros".

Su resumen es que son tecnologías cuánticas las que "utilizan propiedades de la mecánica cuántica que cada vez podemos dominar más. En la computación, uno de los grandes avances se debe a que hace 20 años la humanidad consiguió manipular partículas cuánticas de manera unitaria y no de manera agregada".

Especifica que "hasta hace 20 años se podían manejar grupos de fotones, jugando con probabilidades. Ahora mismo puedes coger un electrón, como si fuera con palillos para comida japonesa, y lo puedes modificar y manipular de manera unitaria".

Bromea sobre sus explicaciones: "Son de ingeniero. No nos preocupamos mucho de por qué pasan las cosas, eso lo dejamos para nuestro tiempo de ocio por las noches, sino que intentamos ver cómo podemos usarlas".

Europa como cuna de la tecnología cuántica

Volviendo al 'flagship' europeo, subraya que esas cuatro tecnologías cuánticas "son un medio, no un fin" y lo que pretende la CE es "fomentar la investigación básica y aplicada, la transferencia de innovación y la capacidad de incubación, tanto de empresas pequeñas como grandes, para generar las nuevas capacidades. Se está trabajando mucho en generar capacidad de infraestructura de comunicaciones cuánticas y en hardware cuántico".

"En Europa somos la cuna de la de la sabiduría en mecánica y en tecnologías cuánticas, pero en lo que somos peores es en el escalado de compañías para que se hagan gigantes digitales", reconoce Kuchkovsky.

Además, le importa subrayar que el papel español en todo esto no es marginal: "Tenemos una 'quantum network', gracias a Juan Ignacio Cirac y a otros líderes españoles como Sergio Boixo, responsable de computación cuántica Google, o Darío Gil, responsable de investigación de IBM".

"Hay una serie de líderes mundiales euroespañoles que están liderando proyectos internacionales de tecnologías cuánticas y eso se ha ramificado", incide.

"Esas personas han dado clases o han mentorizado a otros físicos, ingenieros o emprendedores y ahora tenemos un nivel espectacular de físicos, matemáticos e ingenieros que están en España o repartidos por el mundo".

Kuchkovsky tiene un reconocimiento especial para Cirac, "uno de los padres [de la cuántica española], que no está en el grupo, pero será clave: ha sido el director de tesis de bastantes personas, que luego ellos mismos han sido directores de tesis o profesores de otras personas. Se ha canalizado en modo pirámide, para que tengamos un alto conocimiento y un alto networking. Al final lo importante es que la gente sepa mucho y encima esté conectada a gente que sepa mucho, para que tengamos ese ecosistema español de tecnología cuántica".

De las musas al teatro

El 'flagship' europeo, con su promesa de financiación de 1.000 millones, es un compendio de proyectos y aún "puede crecer cuando haya financiación de empresas privadas", para apoyar que esas tecnologías "pasen de la Academia a entornos de laboratorio. Y, en las empresas, a tecnologías productivas".

"Y luego, si tenemos suerte, que podamos incluso exportarlas", añade con optimismo.

Bajando de las musas al teatro, Kuchkovsky pone ejemplos de algunas de las líneas de desarrollo que puede facilitar esta aplicación tecnológica: "Ahora mismo, cuando miramos el campo magnético o un sonar de la Tierra, para hacer predicciones atmosféricas para la agricultura, tenemos aproximaciones de cómo se comporta el mundo a nivel de nanopartículas. Con un sonar cuántico tenemos mejor información para hacer mejores previsiones que ayudan al cálculo de la meteorología o de la crisis climática".

"Eso sería en la parte de sensorización", continua. "Otro proyecto relevante es la capacidad de que Europa tenga internet cuántico, que empieza por las comunicaciones cuánticas punto a punto. Se basa en el envío de información, por fibra óptica o por ondas. Lo importante es que el canal es seguro, porque para intercambiar las claves juntamos dos partículas, las entrelazamos y se envían, separadas, al receptor y al emisor". Es un tipo de enlace único para compartir la clave de encriptación.

Además, "lo que se intenta es tener no sólo la capacidad de comunicación segura cuántica, sino generar una red de ordenadores cuánticos para procesar información de manera distribuida con comunicación segura. Si lo unes a los sensores, se podría hacer una proyección de cómo va a cambiar el tiempo a 10 años".

Aunque Kuchkovsky advierte que estos son ejemplos un tanto improvisados, también señala que "hay gente que dice que la diferencia que hay entre un ábaco y un ordenador actual es menor que la que va a haber entre un ordenador actual y un ordenador cuántico".

"La computación cuántica tiene ahora mismo diferentes ciclos. Uno es el ordenador cuántico de propósito general, en el que están trabajando varias compañías y gobiernos. Se espera que esté más cerca de 2030 para entornos no de laboratorio, sino entornos productivos, que puedan resolver problemas de aplicación real", explica.

"Mientras tanto", profundiza, "tenemos ordenadores cuánticos para resolver problemas específicos de optimización y simulación. Sólo saben resolver esos problemas, pero el mundo está lleno de ellos. Por ejemplo, cálculos de logística, para mejorar la ruta de los barcos cuando distribuyen materiales. O mejorar los coches de Uber, para que atiendan a mayor número de clientes con menos kilómetros y, por lo tanto, generen menos CO2. O la combinación de materiales en una fábrica para que salgan más coches con menos pintura…".

Añade cuestiones de inversión financiera y riesgos y otras con "combinaciones de muchas variables. Un cubo de Rubick son tres dimensiones, pues estos problemas suelen ser de 'n' dimensiones. Los ordenadores tradicionales, cuando se intentan combinar todas las posibilidades, 'explotan'. Es decir, tienen que 'ramificar' y resolver primero una rama, luego otra, y otra… por eso tardan cientos, miles de años. Un ordenador cuántico puede resolverlo, como de golpe, en segundos".

La esperanza es que los ordenadores cuánticos funcionen suficientemente bien en "los siguientes dos o tres años", como para pasar a sistemas productivos en sistemas de logística, desarrollo de medicamentos y productos químicos.

Los 'flagship' europeos

Esos grandes 'flagships' tienen en común un objetivo mínimo de financiación comunitaria de 1.000 millones de euros a lo largo de un decenio, o más, y aglutinan una combinación de proyectos e investigaciones específicos. Buscan resultados que van reajustando sus propósitos a medida que evolucionan sus desarrollos.

Los primeros macroproyectos de este tipo fueron el dedicado al cerebro humano, que trata de desentrañar el funcionamiento de nuestro principal órgano, y el Proyecto Grafeno, para desarrollar y encontrar aplicaciones al nuevo material. Ambos fueron lanzados en 2013.