IBM inaugura el ordenador que sitúa a España en la carrera de la utilidad cuántica

La carrera por la computación cuántica es una maratón con varias metas intermedias por las que es imprescindible pasar. Las iniciales se han visto ya superadas con sistemas de poca capacidad, pero fundamentales para continuar el recorrido y llegar a la era de utilidad cuántica, con herramientas y programas que arrojan mejores resultados que con procedimientos clásicos y que no se pueden simular. Para esa nueva etapa, es necesario superar los 100 cúbits (el cúbit es la unidad mínima de computación cuántica) y, desde hoy, la fundación científica Ikerbasque está en el grupo de cabeza de esa carrera con la inauguración en su sede de San Sebastián del IBM Quantum System Two, un ordenador dotado con un procesador Heron, de 156 cúbits, primero de su clase en Europa y el tercero del mundo.

El IBM–Euskadi Quantum Computing Center del campus de Ikerbasque y el primer ordenador cuántico del Estado español con tecnología 100% europea, instalado en el Barcelona Supercomputing Center (BSC), sitúan a España como uno de los seis nodos tecnológicos fundamentales de esta ciencia, junto a Estados Unidos, Canadá, Alemania, Japón y Corea del Sur.

Horacio Morell, presidente de IBM España, ve el System Two como “una oportunidad de país”, la herramienta para afianzarse en un nuevo sector y superar la brecha ocasionada por otras olas de innovación. “Tenemos la oportunidad de liderar esta tecnología tan nueva, desarrollarla y crear una nueva industria”, destaca al tiempo que explica cómo la inauguración sirve de motor para el desarrollo de programas, equipos y componentes que serán utilizados en todo el mundo.

Con el System Two, España se suma al selecto club cuántico de IBM del que forman parte más de 700.000 personas y al que se unirá la India el próximo año. No obstante, las instalaciones del País Vasco y la multinacional llevan desde 2023 aportando trabajos a este ecosistema a través de accesos en remoto a otras instalaciones mundiales. De esta forma, el centro de San Sebastián ha contribuido al reto de la corrección de errores que permitirá escalar los sistemas, al desarrollo de aplicaciones industriales y a la formación de especialistas en colaboración con las universidades.

En cuanto a casos de uso de la tecnología cuántica, Morell señala que ya se ejecutan programas para el mantenimiento predictivo de activos energéticos o de optimización de precios o de carteras de inversión. Exxon los usa para optimizar las redes logísticas de distribución del gas, Mercedes-Benz, para crear baterías de litio más eficientes y Boeing, para desarrollar mejores fuselajes para los aviones.

Morell prevé que estas iniciativas aumenten de forma exponencial cuando, en ese ansiado horizonte del final de la década, el ordenador cuántico sea tolerante a fallos y pueda “resolver problemas que no son abordables con uno clásico”. El directivo de IBM es optimista: “Ya sabemos cómo hacerlo. Conocemos la parte de la ciencia y ya tenemos los algoritmos de corrección errores. Ahora es un tema de ejecución, de ingeniería”.

Ya sabemos cómo hacerlo. Conocemos la parte de la ciencia y ya tenemos los algoritmos de corrección errores. Ahora es un tema de ejecución, de ingeniería

Horacio Morell, presidente de IBM España

Andrea G. Rodríguez es directora de Tecnologías Cuánticas en la asociación Adigital, donde ha recalado tras dirigir un consorcio de empresas vinculadas a estos desarrollos en Países Bajos. No está directamente relacionada con el computador de IBM, pero le da la bienvenida en un país que cuenta ya con una quincena de proyectos cuánticos relevantes y especializados en sectores estratégicos como las finanzas o la transición ecológica. “Tenemos una gran oportunidad. Es el momento de ir más rápido”, afirma.

Del modelo inaugurado por IBM destaca los 156 cúbits del procesador Heron, que lo sitúa en la cabeza de los ordenadores cuánticos de Europa. “Muy pocos tienen esta capacidad, pero lo que me resulta más interesante es que no solamente va a servir para investigación, sino también a empresas y esto me parece clave para el crecimiento del sistema de innovación, para crear el caldo de cultivo con el que empresas de inteligencia artificial empiecen a utilizar capacidades cuánticas. Es un paso tremendamente positivo”, resalta.

Lo que me resulta más interesante es que no solamente va a servir para investigación, sino también a empresas y esto me parece clave para el crecimiento del sistema de innovación

Andrea G. Rodríguez, directora de Tecnologías Cuánticas en Adigital

Rodríguez cree que todos los modelos son bienvenidos porque cada uno es adecuado a diferentes propósitos: “Cuando eres investigador, no necesitas un chip de 156 cúbits. Disponer de ordenadores cuánticos de diferentes capacidades en varios puntos de España ayuda también a familiarizarse con la tecnología y que surjan iniciativas. Uno tan potente como el de IBM puede tener una aplicación más industrial”.

Michael Eggleston, investigador de Nokia Bell Labs, se muestra cauto con los ordenadores cuánticos actuales, principalmente por la inestabilidad de los cúbits, que pierden coherencia en milisegundos y ante cualquier interacción, y los considera “poco prácticos”. En MIT Technological Review escribe: “Las computadoras cuánticas actuales se basan en arquitecturas que no escalan bien. Ocupan salas gigantes, lo que requiere centros de datos completos para operar. La primera computadora cuántica ‘útil’ podrá hacer el 1% de las cosas que queremos que haga. Entonces, ¿cómo vamos más allá de eso?”.

Rodríguez admite que aún no está definida la plataforma cuántica ideal y que no es descartable que los desarrollos actuales se “encuentren con un muro tecnológico”, pero defiende la carrera actual por “el ecosistema que se crea alrededor”. También discrepa de la afirmación de Eggleston y replica: “En este preciso instante y momento, esta tecnología está siendo útil”.

“Te aseguro los ordenadores cuánticos son prácticos y muy útiles. Se ha hablado mal de supremacía [capacidad inigualable por otros sistemas], pero según vamos avanzando en ciencias, en plural, relacionadas con las tecnologías cuánticas ya se pueden palpar los resultados en ámbitos como la medicina o las ciencias de los materiales o las comunicaciones”, asegura.

La máquina

El ordenador de las instalaciones de San Sebastián, en las que el Gobierno vasco ha invertido más de 50 millones de euros, supera al abierto hace un año en Ehningen (Alemania), donde IBM dispone de su segundo centro de datos cuántico (el primero está en EE UU) y de dos procesadores Eagle de 127 cúbits cada uno. Una investigación publicada en Nature reinvindicó que este chip es capaz de medir valores esperados en operaciones de física más allá de las capacidades de los mejores métodos computacionales clásicos actuales.

El Heron de San Sebastián es 50 veces más capaz, arroja menor tasa de errores, es 16 veces más preciso y 25 veces más rápido. Está desarrollado para su interconexión y su arquitectura responde al concepto conocido como “tunable coupler” (ajuste de la interacción entre dos elementos en un circuito). Esta fórmula permite crecer modularmente a partir de un sistema base para alcanzar la ventaja cuántica en 2026, cuando sus sistemas resuelvan problemas reales, como el desarrollo de nuevos fármacos, materiales o procesos de optimización complejos, y lograr a finales de esta década el gran sueño: la computación cuántica tolerante a los fallos que genera en este tipo de sistemas cualquier interacción con el entorno y que, por ahora, solo se pueden paliar o corregir.

Al System Two se podrá acceder desde cualquier parte gracias a la programación (software) de código abierto (Qiskit), que facilita su uso mediante una arquitectura de computación cuántica en red. Esta reproduce el esquema convencional de la nube, con acceso a bases de datos distribuidas en todo el mundo.

Para su instalación se ha tenido que construir una infraestructura específica por los requerimientos de uso energético, por los sistemas extraordinarios de enfriamiento (para asegurar la estabilidad del proceso) y por la compleja electrónica asociada.

Acto institucional

El sistema instalado en San Sebastián ha sido inaugurado hoy en un acto institucional presidido por el lehendakari, Imanol Pradales, y que ha contado, entre otros, con presencia de Jay Gambetta, vicepresidente de IBM Quantum.

Pradales ha afirmado que las tecnologías cuánticas “van a impactar en ámbitos de nuestro día a día como la salud, el desarrollo de nuevos fármacos, comunicaciones, energía y ciberseguridad”.

“El System Two”, ha añadido el lehendakari, “permitirá al País Vasco ser un imán para la generación de conocimiento y atracción de talento. Nos permitirá conectarnos con otros polos y ecosistemas de conocimiento e innovación para ganar competitividad y desarrollo como país. Y nos permitirá también alinearnos con la estrategia de resiliencia y reindustrialización europea, aprovechando la inversión en infraestructuras y tecnologías fundamentales para las transformaciones que debemos enfrentar como continente”.

Por su parte, el director de IBM Research ha detallado que “los dos años de colaboración con el equipo científico vasco han logrado importantes resultados en el ámbito de la ciencia de materiales y física de alta energía”.