Diseñar un transporte sostenible, desarrollar nuevos materiales, acelerar la investigación de productos farmacéuticos o realizar análisis más eficientes de los flujos financieros son algunos de los objetivos que tiene por delante nuestra sociedad. Su consecución acarreará múltiples beneficios. El reto es acortar los tiempos para lograrlos.

En todas estas áreas de conocimiento se emplean los algoritmos informáticos como herramienta de trabajo. Cálculos que, de forma ordenada, ayudan a los investigadores a buscar soluciones a los problemas. Cuanto más rápido se ejecuten, antes se encuentra la respuesta.

Sin embargo, la alta capacidad de los actuales ordenadores para procesar datos y realizar simulaciones ya no es suficiente. Las operaciones no son solo más complejas, también necesitan de más premura para dar respuesta a los actuales problemas sociales, económicos y medioambientales.

La computación cuántica tiene la capacidad para encontrarlas y parece que, por fin, ha llegado del despegue de esta tecnología. Según el informe ‘Quantum Technology. Market 2021-2026’, elaborado por los analistas de Researchs and Markets , el mercado global de tecnología cuántica alcanzará los 26.450 millones de euros en 2026. En 2021 estiman que llegará a los 7.720 millones de euros. Estados Unidos, China, Japón y Alemania estarán a la cabeza.

En esta carrera por ser los primeros en reclamar lo que se ha dado en llamar la supremacía cuántica no solo compiten los gobiernos, sobre todo lo hacen las empresas, principalmente Google, IBM y Microsoft.

Alemania, el último ecosistema cuántico

El término de supremacía cuántica, explicado de forma sencilla, hace referencia a una máquina que supera en rapidez a la mejor supercomputadora cuando ambas buscar la solución a un mismo problema. ¿Cómo lo hace? Funcionando con las leyes de la mecánica cuántica.

Mientras que los bits de los ordenadores clásicos operan en binario (0 o 1), los bits cuánticos (qubits) pueden tomar los valores 0 y 1 al mismo tiempo, o incluso valores intermedios, pudiendo realizar varias operaciones a la vez y en mucho menos tiempo.

“Las implicaciones comerciales de la tecnología cuántica no deben subestimarse. Proporcionará interesantes capacidades en la búsqueda de la escalabilidad para soportar problemas del mundo real”, recoge el documento de Researchs and Markets. “La razón de que se esté invirtiendo tanto dinero conducirá a resultados beneficiosos para las empresas, industrias y gobiernos”.

IBM ha sido la última compañía en dar un paso al frente. La pasada semana presentó su primera computadora cuántica Quantum System One instalada fuera de Estados Unidos. De momento, solo tiene otra en su centro de datos de Nueva York. El lugar elegido está en Europa: el Instituto Fraunhofer-Gesellschaft, en Ehningen, cerca de Stuttgart (Alemania).

La relevancia del acontecimiento se puede medir por quienes ejercieron de madrina y padrinos de la ocasión. La canciller Angela Merkel fue una de ellas, quien calificó a la máquina como “un milagro de la tecnología” y al paso dado como “decisivo para seguir siendo los mejores en investigación cuántica”. Por su parte, el CEO y presidente de IBM, Arvind Krishna, aseguró que “este es un punto de inflexión para la economía, la industria y la sociedad alemanas, y también para Europa”.

Como representante del mundo de la investigación, intervino el profesor Reimund Neugebauer, presidente del Instituto Fraunhofer-Gesellschaf. “Existe un gran interés en utilizar la computación cuántica como una tecnología clave para asegurar la competitividad y la soberanía tecnológica. Con esta plataforma, ofrecemos a las grandes corporaciones, pymes, startups y centros de investigación la oportunidad de desarrollar su experiencia y probar nuevas aplicaciones y modelos comerciales”.

Entre los asistentes al acto, también estuvo el ministro-presidente de Baden-Wurtemberg, Winfried Kretschamann. Este estado federado, donde se localiza la nueva computadora cuántica de IBM, proporcionará 40 millones de euros hasta 2024 a la iniciativa. “Las tecnologías cuánticas son la clave de un futuro donde todo girará en torno a dos megatendencias: la digitalización y la descarbonización”.

Kretschamann puso como ejemplos de su aplicación la estabilización de infraestructuras críticas o el uso de algoritmos inteligentes para la fabricación de baterías y pilas de combustible. “Este proyecto es un hito”.

Investigación cuántica

El IBM Q System One es la primera plataforma de investigación disponible en Europa para que empresas e instituciones puedan desarrollar y ampliar su experiencia con la tecnología cuántica. Tendrán acceso alrededor de 150 organizaciones a través de la nube de IBM. “Los ordenadores cuánticos han dejado de ser un sueño para los físicos y un reto para los ingenieros”, expresó Krishna.

Su estructura cilíndrica está protegida con unas puertas hechas del mismo vidrio que separa a la Mona Lisa de los visitantes del Museo del Louvre, en París (Francia). En su interior, hay un procesador Falcon de 27 qubits –el más avanzado de IBM de tecnología cuántica–. Entre sus hitos, desde el ‘gigante azul’ aseguran que tuvieron que construirlo a distancia a causa de la pandemia utilizando técnicas de ensamblaje en remoto inspiradas en la NASA.

La tecnológica ya ha anunciado que en julio estará en funcionamiento otra máquina Q System One en la Universidad de Tokio (Japón). Y ya están trabajando en la instalación de una más en la Clínica Cleveland, en Ohio (EE.UU), destinada a mejorar la investigación en áreas relacionadas con la atención médica y las ciencias biológicas. El estado de Ohio contribuirá al proyecto con 500 millones de dólares (419 millones de euros). 

Con los engranajes en funcionamiento y algunas cuestiones que pulir, entre los futuros retos está la falta de perfiles preparados para abordar la programación cuántica y sacar provecho de ella. También la de empresas que se estén preparando para ello. 

Su llegada, aunque no es inminente, ya dibuja “un escenario cada vez más probable”, según recoge Deloitte en el documento ‘A business leader’s guide to quantum technology’, publicado en abril de este año. Una guía en la que invita a los líderes de las empresas a desmitificar esta tecnología y explorar sus aplicaciones.