El sexto ordenador cuántico de IBM a nivel mundial

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El sexto ordenador cuántico de IBM a nivel mundial ya se está construyendo, estará situado en el nuevo edificio de Ikerbasque. El IBM Quantum System One tendrá 127 qubits y “es el resultado de un trabajo en equipo y lo que va a indicar el camino durante los próximos años. El reto es tremendo y apasionante: convertirnos en protagonistas de la evolución de una tecnología que va a marcar el desarrollo científico de los próximos años”, señalaba Jokin Bildarratz, consejero de Educación de Euskadi.

¿Qué es un ordenador cuántico?

Los ordenadores cuánticos aprovechan algunos fenómenos de la mecánica cuántica para ofrecer grandes avances en cuanto a potencia de procesamiento. Algunos de estos fenómenos todavía no le son del todo conocidos al ser humano debido a su extraña e incoherente naturaleza.

Pero la clave es que un ordenador cuántico normal y corriente es más potente que los super ordenadores de los cuales disponemos en la actualidad.

Esto es debido a que este tipo de equipos tiene la capacidad para generar y manipular bits cuánticos, conocidos como qubits.

Funcionamiento de los qubits

Los ordenadores convencionales funcionan con bits, es decir, a través de una corriente de pulsos eléctricos que representan unos y ceros en sistema binario. Sin embargo, los ordenadores cuánticos utilizan qubits que son partículas subatómicas como electrones o fotones.

Usar estos electrones o fotones es un proceso extremadamente complejo ya que primeramente hay que capturarlos individualmente en campos electromagnéticos dentro de cámaras de vacío para tener los qubits en un espacio controlado.

Estos qubits tienen la naturaleza de poder tener dos estados de procesamiento al mismo tiempo, como sucede con la paradoja del Gato de Schrödinge r, que está vivo y muerto al mismo tiempo. Esto hace a los qubits impredecibles y los cálculos con ellos se producen mediante aproximaciones teniendo en cuenta sus estados.

Pero lo que realmente más interesa a la ciencia es que cuando se agrupan tienen una potencia de procesamiento exponencialmente superior a cuando se utilizan bits en sistema binario. El problema es que son necesarios muchos qubits para poder conseguir tan solo uno cuya naturaleza sea predecible. La relación es de miles de qubits para crear un único qubit confiable, conocido como “qubit lógico”, aproximadamente.

El hecho de tener que capturarlos individualmente y tenerlos aislados, sumado a su naturaleza impredecible hace que la inversión necesaria para que todo el sistema funcione sea altísima.

La superposición e incoherencia cuántica

Como decíamos, los qubits no funcionan como nosotros que nos levantamos, vamos a trabajar, hacemos la compra cuando nos necesitamos insumos, etc. Los qubits no son lógicos, sino más bien caóticos, o quizás somos nosotros los caóticos y la naturaleza de los qubits lógica. Pero eso aún no lo sabemos.

Lo que sabemos es que los qubits son capaces de tener tres estados: uno, cero, y uno y cero simultáneamente. Esta capacidad de representar varios estados al mismo tiempo es lo que se llama superposición (lo que mencionábamos arriba de la paradoja del Gato de Schrödinger), y para que los qubits lleguen a este estado, hace falta manipularlos con láseres de precisión o rayos de microondas.

Seguro que llegado a este punto ya te estarás preguntando acerca de cómo es posible tener dos estados de manera simultánea. Pues bien, así funciona la mecánica cuántica, hace falta abrir nuestra mente para intentar comprenderla y aún así, no deja de sorprender a la ciencia.

Lo que dejó perplejo a Einstein

Por si fuera poco, los qubits tienen otra particularidad: El entrelazamiento cuántico.

Este es un mecanismo en el que dos partículas cuánticas están perfectamente correlacionadas, independiente de la distancia entre ellas, algo que dejó perplejo incluso a Albert Einstein, quien denominó este extraño comportamiento como «aterrador».

También Chris Phillips constató ese fenómeno «extremadamente extraño» en su laboratorio, donde trabaja con dos haces de fotones entrelazados separados en habitaciones distintas.

Su funcionamiento, para que nos entendamos, sería como si metiésemos una mano en uno de esos haces e instantáneamente pudiésemos hacer que algo sucediese en el otro haz que se encuentra en la otra habitación.

Por esto Einstein, que había formulado su famosa teoría de la relatividad, quedó estupefacto. Según su teoría, nada material o inmaterial puede viajar más rápido que la velocidad de la luz. Pero a través de estos fotones pareciera que hubiera una especie de tele-transportación.

Uso de los ordenadores cuánticos

Bien, más allá de la mecánica cuántica, que nos puede hacer reflexionar acerca de nuestra propia existencia, los ordenadores cuánticos son diseñados con el fin de simular el comportamiento de la materia a nivel molecular, principalmente.

Esto ya está siendo aprovechado para mejorar el rendimiento de las baterías de los automóviles y alejarnos del contaminante motor de combustión. La cosa no acaba ahí, muchos investigadores también creen que la computación cuántica ayudará a desarrollar la Inteligencia Artificial a niveles absolutamente insospechados.

Ciertamente, entre el fenómeno de la tele-transportación y la posibilidad de que una IA acabe dominando el planeta, no sabemos si abrazar el futuro y la tecnología o salir corriendo buscando refugio.

De todas formas, aún pasará mucho tiempo hasta que podamos disfrutar de ordenadores cuánticos en nuestros hogares o en la oficina, por lo que podemos respirar tranquilos, de momento.

Una inversión para Euskadi

Darío Gil, vicepresidente de investigación de IBM, aseguraba en el acto de presentación que Euskadi puede llegar a ser, para la informática cuántica, lo que Silicon Valley ha supuesto para Internet. “Euskadi se sitúa a la vanguardia de la tecnología cuántica”, señalaba, remarcando que la instalación de este ordenador supone la mayor inversión en infraestructura realizada en el País Vasco.

Esto constituye un «proyecto estratégico para España como país», porque situará a Euskadi como «el sexto nudo a nivel mundial de lo que es todo este sistema cuántico», ha declarado Jokin Bildarratz.

También se anunció oficialmente la fecha en la que el edificio que va a albergar a este ordenador va a estar finalizado. Será en el primer semestre del 2025. Por tanto, el ordenador cuántico de IBM podría estar instalado definitivamente en el segundo semestre del 2025, ha afirmado el consejero.