Europa aún puede liderar la próxima tecnología, la cuántica

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Europa ha perdido la carrera de la IA, pero aún puede situarse en el grupo de cabeza de la próxima tecnología del futuro: la computación cuántica. La Comisión Europea comenzó en 2018 a invertir 1.000 millones de euros en centros, laboratorios y redes cuánticas que conforman hoy uno de los ecosistemas más avanzados del mundo. La aplicación cuántica comercial no llegará hasta finales de esta década y este es el momento en el que la inversión puede evitar que el continente pierda otro tren.

La computación cuántica es una forma de procesar información que, en lugar de resolver problemas paso a paso, analiza millones de soluciones al mismo tiempo. En una computadora clásica la información se guarda en bits —0 o 1—, mientras que las computadoras cuánticas usan cúbits, que pueden ser 0 y 1 a la vez gracias a la superposición.

La cuántica permitirá resolver problemas que la computación clásica afrontaría solo con fuerza bruta, con plazos de décadas y un consumo energético inviable. Aunque la teoría está bien asentada y el software puede desarrollarse, aún no se han construido máquinas capaces de ejecutar esos procesos complejos.

Esto ha desatado una carrera global para lograr el primer ordenador cuántico que resuelva un problema inabordable por la computación tradicional: la llamada ventaja cuántica, que IBM define como resolver algo más rápido, de forma más económica o más eficiente que cualquier método clásico. Google asegura haberlo conseguido, pero la comunidad científica sostiene que fue un problema simplificado. IBM confía en que su procesador Quantum Nighthawk, el más avanzado de la compañía, pueda alcanzar una ventaja cuántica validada por la comunidad científica internacional a finales de 2026.

Los ordenadores cuánticos sufren mucho ruido, esto es, cometen muchos errores, lo que hace que no puedan llegar a resolver el problema de forma fiable. Necesitan estar aislados y en temperaturas próximas al cero absoluto. El objetivo es aumentar el número de cúbits útiles —y su calidad— para reducir fallos. Los equipos actuales se mueven entre 50 y 400 cúbits, como los más avanzados de IBM. Para resolver problemas reales y abrir aplicaciones comerciales habría que construir máquinas de en torno a 1.000 cúbits de calidad.

España es uno de los seis nodos tecnológicos fundamentales de la computación cuántica, junto a Estados Unidos, Canadá, Alemania, Japón y Corea del Sur. Cuenta con cuatro complejos de investigación cuántica de referencia: el IBM–Euskadi Quantum Computing Center del campus de Ikerbasque; el primer ordenador cuántico del Estado español con tecnología 100% europea, instalado en el Barcelona Supercomputing Center (BSC); el Centro de Súper Computación de Galicia (CESGA), que estará operativo en los próximos meses; y el CINN (Centro de Investigación en Nanomateriales y Nanotecnología) en Asturias, con sede en El Entrego, donde se desarrolla el primer simulador y ordenador cuántico de España basado en átomos de Rydberg altamente excitados.

“Los ordenadores cuánticos pueden imitar la física de la naturaleza”, explica Daniel Granados, profesor de investigación en IMDEA Nanociencia. Sería por lo tanto especialmente eficaz en simular sistemas muy complejos como las redes neuronales, las moléculas para avanzar en investigaciones médicas, los mercados financieros, la predicción del tiempo atmosférico, nuevos materiales o la optimización de rutas, entre otros.

La Inteligencia Artificial y la computación cuántica están llamadas a retroalimentarse. La IA ayudará a reducir errores y escribirá configuraciones más silenciosas para la cuántica que ampliará el espacio de cálculo disponible para la IA. Chips tradicionales y cúbits convivirán. Word no se usará en un computador cuántico.

En EE UU se están invirtiendo cifras astronómicas, y start-ups cuánticas ya levantan cientos de millones en rondas de financiación. Este es el momento de madurez para invertir y que la brecha no se ensanche. Un viento inesperado sopla a favor de Europa, con mucho talento europeo que se marchó a Silicon Valley regresando.

Riesgo de fuga

Granados advierte de que se corre el riesgo de que las empresas que desarrollan tecnologías cuánticas se vayan de Europa. “Muchas europeas las han comprado fondos extranjeros, de EEUU pero también de Asia o de los emiratos árabes. Tenemos que tener una política de retención más agresiva, y las leyes europeas no están diseñadas todavía para retener a esas compañías, tal y como se menciona en el informe Draghi. Hay que crear un fondo de fondos paneuropeo que permita invertir con fuerza para proteger y escalar las iniciativas e inversiones europeas”, concluye. China y EEUU sí tienen restricciones a la exportación de cuántica o a la inversión de empresas extranjeras.

Una de las fortalezas del programa europeo es invertir en todos los soportes físicos de la computación cuántica a la vez, sin declarar una tecnología ganadora.

La catalana Qilimanjaro suministra los dos computadores del BSC y también el software. El primero utiliza superconductores de sustrato digital y el nuevo, cofinanciado por la UE, es analógico, la tecnología por la que apuesta la compañía. Usan aluminio como superconductor por barato y eficiente.

La start-up nació en 2019 en Barcelona y ya tiene 80 empleados. Su actual CEO, Marta Pascual, pregunta a las empresas qué necesitan realmente de la cuántica y le piden hacer eficientes procesos ineficientes. “Tiene un enorme potencial para cambiar el mundo”, asegura. La científica es una escéptica del bum de la IA, y remarca cómo la cuántica será mucho más sostenible en el consumo de recursos, ya que necesita menos energía. Como el resto de las fuentes consultadas, cree que Europa aún está a tiempo incluso de ganar la carrera, pero le pide más inversión.

El carácter público y abierto de los centros cuánticos europeos multiplica su valor social. “Cualquier investigador europeo puede acceder a nuestras máquinas y siempre tendrá acceso a lo mejor”, explica Alba Cervera, investigadora del BSC y coordinadora del proyecto Quantum Spain. El acceso se hace a través de una nube en remoto. El mandato del BSC es trabajar por la soberanía tecnológica española y europea en muchos frentes. Para Cervera, con la IA “Europa vio las orejas al lobo y está invirtiendo en cuántica. Aprendió la lección”.

Entre los campeones europeos de cuántica hay que destacar a la finlandesa IQM que intenta competir con IBM. IQM está detrás del computador de Galicia y ofrece un servicio llave en mano. Es la empresa que más máquinas de cuántica tiene instaladas en el mundo y ha conseguido industrializar su fabricación hasta tener capacidad para hacer 20 máquinas al año. “También integramos con la computación tradicional, damos acceso a las nubes de computación cuántica, creamos ecosistemas completos”, dice David Rodríguez, el delegado en Iberia de la firma.

Aunque a las aplicaciones comerciales les quedan tres o cuatro años, las empresas ya entrenan a sus plantillas. “Genera talento y conocimiento”, dice Rodríguez, “los que no estén preparados para la cuántica van a tener grandes problemas después. Tienen que trabajar ahora en el algoritmo para que cuando haya capacidad de cómputo suficiente ya les pueda ayudar”.

Y como esta vez Europa está haciendo los deberes, también se ha anticipado a generar una filosofía ética y de valores alrededor del uso de la cuántica, algo que no se hizo con la IA. La bióloga molecular española Marga Gual participa en la iniciativa Open Quantum Institute promovida desde el CERN de Ginebra (Suiza) que busca “tanto las oportunidades como los riesgos de las nuevas tecnologías antes de que lleguen al mercado, a la sociedad o a los ejércitos”, dice la científica. De esta forma, intentarán una gobernanza proactiva (y no reactiva como ha pasado con la IA). Trabajan en colaboración con la ONU para que la computación cuántica acelere los Objetivos de Desarrollo Sostenible (entre otras cuestiones).

Una de las aplicaciones que más preocupan a gobiernos y empresas es su capacidad para romper la encriptación actual. Cuando la cuántica sea operativa, las contraseñas de hoy no servirán: podrán descomponerse en segundos. Las compañías deben prepararse ya cambiando a criptografía poscuántica, porque los datos robados hoy podrían descifrarse en unos años. BBVA investiga algoritmos cuánticos para detectar anomalías, optimizar carteras y valorar derivados. “El principal reto para el banco es la seguridad frente a posibles ataques cuánticos”, afirma Escolástico Sánchez, líder de la disciplina Quantum en BBVA, que recuerda que las criptomonedas también deberán adaptarse.

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