¿Cuando llegaran los ordenadores cuánticos?

España fabricará ordenadores cuánticos: el primero apunta a finales de 2022, y así es como prevé alcanzar los 20 cúbits para 2025. España se prepara para tener su propio ordenador cuántico a finales de 2022.

El dispositivo pesa 14 kilogramos con dimensiones de 200 × 350 × 260 mm y tiene un precio de alrededor de 8.700 dólares. El dispositivo tiene el software integrado CASTOR, que le permite simular la operación de ocho cubits. El modelo Gemini es varias veces más caro, alrededor de 43.000 dólares.

Y es que IBM acaba de confirmar que en 2024 iniciará la operación en Europa de un centro de datos cuánticos muy avanzado que estará a disposición de las instituciones, las empresas y los investigadores en computación cuántica europeos.

España contará con dos ordenadores cuánticos, uno de ellos en Barcelona y el otro situado en San Sebastián. El de la Ciudad Condal, que se está construyendo en el Barcelona Supercomputing Center, sirve al proyecto Quantum Spain, financiado con fondos europeos del Plan de Recuperación.

EE. UU, China y Europa lideran el desarrollo de esta tecnología, que utiliza principios de la física cuántica para realizar cálculos y procesamientos de información y tiene el potencial de resolver problemas complejos.

Los ordenadores cuánticos tienen el potencial de resolver problemas complejos del mundo que están más allá del alcance incluso con las supercomputadoras de hoy. Puede conducir al descubrimiento de nuevos medicamentos y materiales al desentrañar las complejidades de las interacciones moleculares y químicas.

Las computadoras cuánticas son capaces de resolver ciertos tipos de problemas más rápido que las computadoras clásicas, ya que sacan partido de los efectos de la mecánica cuántica, como la superposición y la interferencia cuántica.

IBM dijo que podría construir un sistema de hasta 16.632 qubits conectando tres de estos sistemas. IBM tiene más de 20 ordenadores cuánticos en todo el mundo, y los clientes pueden acceder a ellos a través de la nube.

La idea de la computación cuántica fue introducida por primera vez en 1982, por Richard Feynman (premio Nobel de Física en 1965), cuando consideró la simulación de sistemas en mecánica cuántica por otros sistemas cuánticos 2.

¿QUÉ ES LA COMPUTACIÓN CUÁNTICA? Esta rama de la informática se basa en los principios de la superposición de la materia y el entrelazamiento cuántico para desarrollar una computación distinta a la tradicional.

Si hay dos empresas referentes en este campo esas son IBM y Google. Los dos gigantes tecnológicos han abrazado la computación cuántica como uno de los terrenos donde quieren liderar en el futuro, pero no están solas.

El próximo salto cuántico de IBM: un ordenador de 100.000 cúbits. A finales de 2022, IBM cumplió un récord al conseguir el mayor sistema de computación cuántica con un procesador que contenía 433 bits cuánticos, o qubits, los componentes fundamentales del procesamiento cuántico de la información.

Google dice que su ordenador cuántico es 100 millones de veces más rápido que uno convencional.

El Frontier no es solo el supercomputador más potente jamás creado, también es la primera máquina en alcanzar la exaescala. Un nivel que es más del doble que lo conseguido por Fugaku, el anterior supercomputador más potente, instalado en el centro RIKEN, en Japón, y cuya potencia ofrece 442 PetaFLOPS.

Hito histórico

La última versión de la máquina cuántica de Google, el procesador cuántico Sycamore, actualmente tiene 70 qubits, lo que representa un salto sustancial de los 53 qubits de su versión anterior. Es aproximadamente 241 millones de veces más robusto que el modelo anterior.

En el año 2021, una startup China creó «Origin Quantum«, un sistema operativo completo que promete hacer que los ordenadores cuánticos puedan ser utilizados como si fueran ordenadores independientes y no como una mera terminal desde la que ejecutar órdenes de cálculo.

D-Wave Systems ofrece en el 2011 la primera computadora cuántica comercialmente disponible. Google, en el 2019, asevera haber alcanzado la supremacía cuántica al realizar una serie de operaciones en 200 segundos que una supercomputadora tardaría unos diez mil años en completar.

Un bit es la unidad mínima de información en informática y, consecuentemente, el qubit es su similar en computación cuántica a la hora de medir datos. El bit adopta valores de 0 o 1 en grupos de 8,16,32 o 64 bits, mientras que la medida en qubits puede estar en ambos estados de 0 y 1 de forma simultánea.

Quantum computing es una tecnología que aprovecha las leyes de la mecánica cuántica para resolver problemas demasiado complejos que no pueden ser resueltos por las computadoras tradicionales.

Un sistema financiero cuántico (QFS) es un hipotético sistema financiero que utilizaría tecnología de la computación cuántica y la criptografía cuántica a través de una cadena de bloques, para gestionar transacciones y datos financieros.

Un equipo de ingenieros de la Universidad de Stanford en California ha desarrollado un ordenador que funciona gracias al movimiento sincronizado de las gotas de agua, que actúan como el reloj que permite que el PC ejecute tareas y procese la información.

Para qué sería útil la computación cuántica

El alcance de esta tecnología podría ser útil para inventar nuevos materiales y medicamentos, desarrollar estrategias comerciales financieras más inteligentes y crear nuevos métodos seguros de comunicación.

Stephen Hawking “los ordenadores cuánticos se basan en el hecho de que el estado cuántico de la memoria de un ordenador contiene mucha más información que sus descripciones clásicas” (Abbott et al., 1999).

En España la supercomputadora más potente que tenemos sigue siendo MareNostrum, en el Barcelona Supercomputing Center.

De esta forma, la RES queda formada por los siguientes supercomputadores:

Mide 610 x 330 x 560 mm y pesa 44 kg, por lo que aunque es un poco más voluminoso y más pesado que un PC convencional podemos colocarlo sin problema en nuestro escritorio. Sin embargo, esta no es su finalidad. Los ordenadores cuánticos, por sencillos que sean, no compiten con los PC.