Tech Talks, con Sergi Abadal (UPC)
No ocurrirá mañana, pero sí es probable que sea una realidad en los próximos 10 años. La computación cuántica promete revolucionar el paradigma tecnológico resolviendo problemas matemáticos complejos de manera rápida y eficiente. De la mano del experto en computación cuántica e ingeniero de la UPC Sergi Abadal, exploramos su potencial y entendemos por qué será la próxima gran revolución tecnológica.
¿Qué es la computación cuántica en términos sencillos?
La manera más fácil de explicarlo es en contraposición a la computación clásica, es decir, a los ordenadores actuales, que funcionan con bits, en ceros y unos. Nada más. Toda la información y los cálculos se realizan secuencialmente utilizando estos bits.
Por su parte, la computación cuántica emplea qubits, que pueden estar en 0, 1 o en ambos estados al mismo tiempo. Además, los qubits pueden estar entrelazados, permitiendo todas las posibles combinaciones a la vez.
Un ejemplo muy sencillo: con 3 qubits podemos hacer 8 combinaciones a la vez, mientras que con 3 bits clásicos solo una.
¿Qué tipo de problemas empresariales podría resolver mejor la computación cuántica?
Cualquier problema que requiera buscar una solución óptima entre muchísimas posibles opciones. Beneficiará a muchos sectores como el financiero, el químico, la salud o la movilidad. Si nos centramos en el sector de gran consumo y agroalimentario por ejemplo, algunas de las aplicaciones más relevantes serían:
- La gestión de las cadenas de suministro. Por ejemplo, planificar la entrega de cuatro pedidos es sencillo porque se pueden probar todas las combinaciones posibles. Pero cuando se trata de repartir cientos o miles de pedidos en un día o una semana, las combinaciones crecen exponencialmente y los ordenadores clásicos no pueden procesarlas todas. Sin embargo, la computación cuántica sí que es capaz de procesarlas y encontrar la mejor opción.
- Desarrollo de nuevos materiales o combinaciones de ingredientes alimentarios, acelerando enormemente la innovación y la personalización, porque encontrará múltiples soluciones en tiempo récord.
- En la agricultura permitirá predecir con alta precesión patrones climáticos o mejorar y personalizar los fertilizantes.
La computación cuántica promete abordar estos retos con mucha mayor rapidez y eficacia. Aunque no siempre garantiza la solución perfecta, sí logra resultados mucho más cercanos a lo óptimo que los métodos tradicionales.
¿Cuáles son actualmente los retos técnicos que impiden su aplicación masiva?
El mayor desafío de la computación cuántica es tecnológico. Los qubits deben mantenerse a temperaturas criogénicas extremadamente bajas, cercanas al cero absoluto (–273 °C), lo que es muy complejo y limita actualmente la escala y eficacia de los ordenadores cuánticos y sus algoritmos.
Este desafío va unido a la sostenibilidad. Estas condiciones de mantenimiento todavía son ineficientes energéticamente. No obstante, en cuanto se vayan superando será cada vez más eficiente. Si lo comparamos con la IA, esta consume enormes cantidades de energía debido a su entreno masivo y almacenamiento en grandes centros de datos. En cambio, la computación cuántica al procesar múltiples combinaciones simultáneamente necesita menos hardware, y eso permitirá reducir el impacto energético.
Por otro lado, ahora los expertos que diseñan algoritmos cuánticos los hacen un poco a ciegas, probando con casos de uso muy pequeños, que son los que les permiten los ordenadores cuánticos actuales. El reto es que deben anticipar cómo serán los ordenadores futuros.
Los líderes mundiales. Google, IBM, Amazon o Microsoft ya tienen en marcha pilotos o proyectos que utilizan la computación cuántica.
¿Qué horizonte temporal se maneja para que la computación cuántica tenga impacto real y medible en las empresas?
En la actualidad hay ya algunas empresas experimentando con este nuevo “juguete” (ver recuadro en la última página de esta entrevista). Pero mi predicción es que hasta dentro de 10-15 años no veremos aplicaciones más cotidianas.
¿Qué países y compañías lideran la investigación en este campo?
Estados Unidos, China y me gustaría decir que Europa. En Estados Unidos las universidades punteras tienen muchísimos recursos y las grandes empresas financiación casi “ilimitada”, porque cuando hay perspectivas de potencial se invierte mucho dinero. Hablamos de:
- Google, que ha desarrollado un revolucionario chip cuántico que resuelve en 5 minutos lo que hoy tomaría 10 cuatrillones de años.
- IBM, que está construyendo la primera computadora cuántica de más de 1.000 qubits y que tiene previsto poner en marcha en 3 años.
- Amazon, que tiene ya su propio procesador diseñado para reducir los costes de implementación para la corrección cuántica de errores, que los reduce hasta un 90% en comparación con los enfoques actuales.
LAS CLAVES DE LA COMPUTACIÓN CUÁNTICA
Busca una solución óptima a un problema complejo entre muchísimas posibles soluciones.
Actúa con mucha mayor rapidez, precisión y eficacia.
Estados Unidos y China lideran la investigación.
El horizonte temporal de despegue se sitúa en 2035 o 2040.
El mayor desafío es tecnológico por las condiciones especiales que requieren las máquinas.
El mayor riesgo apunta a la ciberseguridad.
Añadirá múltiples capas de eficiencia en sectores como el financiero, el químico, la salud y la movilidad, entre otros.
