Tecnologías cuánticas. Con permiso de la Inteligencia Artificial, omnipresente en esta última edición del MWC Barcelona (la denominación que sustituye al ya superado Mobile World Congress), la cuántica se ha destapado como la próxima disrupción tecnológica que llega para cambiarlo todo.
Gobiernos, grandes empresas y fondos de capital riesgo se acercan hoy con discreción pero mucha intensidad a unas tecnologías que, en el horizonte de la década de 2030, pueden suponer un antes y un después para la industria, la logística, la salud, las comunicaciones o la seguridad de organizaciones y gobiernos.
La computación cuántica (ver información anexa con su definición) es la base y la promesa de ese salto, con una capacidad de procesar cantidades ingentes de datos a velocidades inimaginables para los superordenadores que tenemos hoy, y donde la Ley de Moore (basada en que el número de transistores en un microchip se duplica cada dos años) tiene unas limitaciones (desde el acceso a los recursos materiales para la fabricación de esos microchips hasta el consumo energético requerido para su funcionamiento) que las tecnologías cuánticas prometen superar.
En la trastienda asoma un gran beneficiado: la Inteligencia Artificial. Con la vista puesta en la obtención de la primera Inteligencia Artificial General, cada nuevo salto evolutivo en las inteligencias artificiales generativas hoy en competición (como ChatGPT de Open AI, Llama de Meta, o Gemini de Alphabet) requiere de una capacidad de computación hoy al alcance de muy pocos.
Gobiernos, grandes empresas y fondos de capital riesgo se acercan hoy a estas tecnologías
Porque, por mucho que cada nueva generación de microchips incorpore más y más transistores que los hagan más potentes y rápidos, la única forma de hacer funcionar hoy estas inteligencias artificiales es a base de juntar microchips en enormes superordenadores. Un puñado de empresas (como Microsoft, Amazon, Alphabet o Meta) y de organizaciones públicas (como el Barcelona Supercomputing Center) son hoy capaces de movilizar estos recursos.
Pero con la irrupción de los futuros ordenadores cuánticos, no solo el desarrollo de la Inteligencia Artificial dará un salto sin precedentes, sino que dejará obsoleta la computación que hemos usado desde hace décadas.
La ‘amenaza cuántica’
Las consecuencias son diversas. La más conocida hoy es la ‘amenaza cuántica’, una denominación que alude a ese momento, conocido como ‘Día Q’, en el que se construya un superordenador cuántico capaz de romper cualquiera de los sistemas de encriptación que tenemos hoy, y que protegen desde infraestructuras críticas hasta servicios de inteligencia, pasando por cuentas bancarias y comunicaciones online.
Los primeros equipos de criptografía postcuántica ya se están poniendo en marcha, y gobiernos y organizaciones están destinando muchos recursos a prepararse para ese mundo cuántico.
En un entorno geopolítico para nada plácido, organizaciones cibercriminales (y más de una agencia gubernamental también) están aplicando desde hace tiempo la política del ‘Harvest Now, Decrypt Later’ (’cosecha hoy, desencripta después’), con la promesa de que los datos encriptados recolectados hoy puedan seguir teniendo valor cuando sean desencriptados de aquí a diez o quince años.
Secretos industriales, tecnológicos, militares y de seguridad asoman como posibles objetivos, donde la pregunta no es si serán revelados, sino cuándo sucederá eso.
«No creo que haya un futuro para la IA si no encontramos una alternativa de computación»
Marta Estarellas (Qilimanjaro Quantum Tech)
Un mundo de oportunidades
Pero más allá de las amenazas, las tecnologías cuánticas son también una gran oportunidad. En primer lugar, una oportunidad de negocio. Se hizo oficial esta semana en Barcelona con la designación de la startup ganadora del concurso 4YFN Awards, un evento enmarcado en MWC Barcelona que reconoce la mejor empresa emergente digital del mundo, que recayó en la barcelonesa Qilimanjaro Quantum Tech, dedicada a la fabricación de ordenadores cuánticos full stack (con todas sus capas, desde el hardware hasta el software).
Marta Estarellas, CEO de esta spin-off surgida del Barcelona Supercomputing Center (BSC), el Institut de Física d’Altes Energies (IFAE) y la Universitat de Barcelona (UB), pone en contexto las expectativas: «Es una tecnología todavía en desarrollo y queremos luchar contra el hype cuántico, porque todavía faltan años, pero cuando llegue a buen puerto será una revolución industrial».
En este punto, esta experta en tecnologías cuánticas asegura que «yo veo la computación cuántica como una cosa positiva y de progreso, no como una amenaza». Una tecnología que desatará todo el potencial que tiene hoy la Inteligencia Artificial.
«Este año -explica Marta Estarellas- el gran boom es la IA, que lleva a un procesamiento de datos muy grande, y eso tiene un límite, porque al final de la Ley de Moore los chips no se pueden hacer más pequeños, lo cual nos lleva a ver ordenadores cada vez más grandes, hasta que llegará un momento en el que ese ordenador no cabrá en el mundo».
La Unión Europea desembarcó en el MWC con su iniciativa Quantum Flagship
«Es por eso -prosigue- que no creo que haya un futuro para la IA si no encontramos una alternativa de computación, con unos algoritmos no basados en la suma y la división, sino en la lógica cuántica. Eso nos lleva a que empiece ya el Quantum Machine Learning y la Quantum AI, de los que veremos un boom cuando tengamos ordenadores más potentes».
«Es algo que sucederá en los próximos diez años -presagia Marta Estarellas-, y va mucho más rápido de lo que imaginamos. Ya está entrando en el mercado, porque es una cosa tan nueva que se tiene que hacer de forma progresiva, para tener casos de uso y preparar los departamentos de innovación de las empresas».
Entre esos posibles casos de uso se encuentran áreas como la energía, los procesos industriales, la salud, la logística o la ciencia de materiales, con promesas que nos hablan de fármacos desarrollados en diez meses en lugar de diez años, nuevos carburantes para combatir la emergencia climática, gemelos digitales capaces de replicar complejos industriales interconectados con decenas de fábricas, sistemas aeroportuarios completos o redes logísticas globales de la escala de Amazon, pasando por nuevos materiales cuánticos a escala atómica y subatómica que abren fronteras insospechadas para la industria química.
«Aunque falten diez o quince años para que llegue ese ordenador cuántico, te tienes que empezar a preparar»
Jordi Mur-Petit (Nestlé)
Las recompensas que se prometen al final del camino son mayúsculas. «Yo creo - ambiciona Marta Estarellas, de Qilimanjaro Quantum Tech- que con un ordenador cuántico capaz de reducir exponencialmente el tiempo de computación llegaremos a curar enfermedades como el Parkinson o el Alzheimer y desarrollaremos nuevos carburantes para mitigar el cambio climático».
Una carrera global
La lucha por no quedar rezagados en una carrera global por la supremacía cuántica se manifiesta en iniciativas como Quantum Flagship, lanzada en 2018 por la Unión Europea con un presupuesto inicial de un billón de euros y una duración de diez años. Este proyecto reúne a más de 5.000 investigadores de instituciones de investigación y académicas, industrias, empresas y administraciones públicas en una alianza que ambiciona el liderazgo de la UE en al menos cuatro grandes áreas de las nuevas tecnologías cuánticas: comunicación, sensorización, simulación y computación.
En el marco del estand de esta iniciativa en el MWC Barcelona 2024, Jordi Mur-Petit, Tech Lead de Tecnologías Emergentes en Nestlé y participante en una de las charlas organizadas por Quantum Flagship, avanza que «aunque falten diez o quince años para que llegue ese ordenador cuántico, te tienes que empezar a preparar».
«Yo veo un gran potencial -adelanta este Físico Cuántico- en dos direcciones. La primera es la optimización de las cadenas de suministro, reduciendo los viajes y la huella de carbono, y es posible que los ordenadores cuánticos ayuden en esto, por eso queremos estar preparados para cuando sea posible. La segunda dirección es el Quantum Machine Learning: es decir, utilizar los ordenadores cuánticos para acelerar la Inteligencia Artificial».
«Lo que veremos en los próximos tres o cuatro años será IA, porque eso lo puedes hacer hoy con la capacidad de computación de Microsoft, Amazon o el Barcelona Supercomputing Center. La tecnología cuántica no está tan madura, pero se tiene que explorar porque, cuando llegue, será un cambio muy importante, equiparable a cuando llegó la máquina de vapor», concluye.
El concepto: Computación cuántica
La computación cuántica se rige por los principios de la mecánica cuántica, una rama de la Física que se ocupa de fenómenos a escala atómica y subatómica. A diferencia de la computación clásica, que procesa información en bits binarios (0 ó 1) a medida que se abren y cierran las puertas de los transistores, las computadoras cuánticas aprovechan los bits cuánticos, o qubits, que pueden representar ambos estados simultáneamente, gracias a una propiedad conocida como superposición. Eso permite procesar cantidades ingentes de datos a velocidades inimaginables con los superordenadores de la actualidad.