La pandemia dificultó, pero no impidió, que IBM presentara su primer ordenador cuántico comercial Quantum System One, el más potente de Europa. Se espera que esta innovadora tecnología abra el camino para futuras aplicaciones industriales de computación cuántica.
La mayor organización europea de investigación orientada a las aplicaciones, Fraunhofer-Gesellschaft, con sede en la ciudad alemana Ehningen, recibió un paquete especial procedente del exterior. En su interior se encontró, y no por sorpresa, el IBM Quantum System One. El primer ordenador cuántico del mundo, que hasta ahora sólo existía en los centros de datos de IBM en Nueva York.
La Fraunhofer-Gesellschaft apuesta porque el Quantum System One impulse una mayor investigación y ayude a desplegar una fuerza de trabajo global preparada para la informática cuántica.
Es además, el primer paso para que la tecnología de computación cuántica de IBM se amplíe hacia su aplicación comercial. Y, un importante hito para Europa, que invertirá 1.000 millones de euros durante los próximos diez años para intentar convertirse en un competidor a la altura de los EE UU o China, que llevan la delantera por el ordenador cuántico.
En julio, un ordenador cuántico en Japón se unirá a su primo de Fraunhofer y en un futuro no muy lejano también habrá otro instalado en la Clínica Cleveland de Ohio, indicaron.
“La computación cuántica abre nuevas posibilidades para la industria y la sociedad” con este ordenador cuántico de IBM, afirma Hannah Venzl, coordinadora de la Red de Competencia Fraunhofer de Computación Cuántica. “Con mayor rapidez se podrían desarrollar fármacos y vacunas. Mejorar los modelos climáticos, optimizar los sistemas de logística y transporte o hacer mejores simulaciones de nuevos materiales. Para dar forma al rápido desarrollo de la computación cuántica, necesitamos crear experiencia en Europa”, añade Venzl.
Ordenador cuántico de IBM, abre las puertas al futuro
La nueva incorporación de Fraunhofer venía en un paquete especial. Al abrirlo se observa una gigantesca máquina de color negro espejo y brillante. Detrás de sus puertas, hechas del mismo cristal que protege la Mona Lisa en el Louvre, hay una estructura en forma de cilindro. En su interior se encuentra el Falcon de 27 qubits de IBM, el ordenadorcuántico más avanzado realizado por IBM con lo mejor de las tecnologías cuánticas. Permite largos tiempos de conexión y operaciones precisas, de unos 10-20 vatios de precisión. Los qubits tienen que estar tan protegidos que se encuentran a temperaturas más frías que en el espacio exterior.
Aunque Fraunhofer es hasta ahora el único lugar fuera de EE UU que cuenta con un IBM Quantum System One, el interés por las tecnologías cuánticas no ha dejado de crecer en la última década. Casi todos los continentes cuentan con empresas de computación cuántica. Y muchos gigantes tecnológicos están avanzando en este campo. En total, la financiación pública de las tecnologías cuánticas a nivel mundial ha alcanzado ya unos 22.000 millones de dólares.
Pero la cuestión es que las inversiones en investigación son importantes, no son suficientes. Existe una desconexión entre el desarrollo de un ordenador cuántico y su comercialización a gran escala. Sólo una fracción de las empresas está preparada para la computación cuántica. La inmensa mayoría aún no cuenta con personal capaz de utilizar los ordenadores cuánticos o de realizar cualquier tipo de programación cuántica.
Sin embargo, Hannah Venzl, coordinadora de la Red de Competencia Fraunhofer de Computación Cuántica, refiere que en esa organización están capacitados para asumir el reto. “Contamos con más de 70 años de experiencia en investigación aplicada y proyectos industriales. Y estamos estrechamente interconectados con la industria”, agrega.
Capacitación de profesionales de todas las disciplinas
Aunque el sistema cuántico se encuentra en Fraunhofer, los científicos y estudiantes fuera del instituto también pueden utilizarlo para la investigación y la enseñanza. El acceso requiere un contrato, y el uso se basa en un ticket mensual, lo que da a los socios flexibilidad sin un compromiso a largo plazo.
Cada nuevo investigador que ponga sus manos en el ordenador cuántico de IBM, en el laboratorio o a través de la nube, contribuirá a convertir el goteo de talento en un torrente, vital para la emergente era cuántica.
En esta ocasión, los científicos y estudiantes que utilicen ordenadores cuánticos no deberían ser sólo físicos o programadores, como suele ocurrir en la actualidad. Un ecosistema cuántico exitoso del futuro necesita ingenieros de computación cuántica, informáticos, técnicos, expertos en óptica y fotónica e incluso economistas, líderes de mercado y periodistas.
Se necesitan además, programadores cuánticos calificados para crear bibliotecas de algoritmos cuánticos para problemas específicos en diferentes campos. También expertos en cuántica para seguir mejorando el software y el hardware, para avanzar en el núcleo de la tecnología de la computación cuántica. Y necesitamos que las empresas tengan la suficiente conciencia cuántica como para darse cuenta de que un ordenador cuántico les ayudaría a mejorar significativamente la producción y posiblemente a crear productos que hoy no pueden crear.
“La computación cuántica abre nuevas posibilidades para la industria y la sociedad” con este ordenador cuántico de IBM, afirma Venzl. “Con mayor rapidez se podrían desarrollar fármacos y vacunas. Mejorar los modelos climáticos, optimizar los sistemas de logística y transporte o hacer mejores simulaciones de nuevos materiales. Para dar forma al rápido desarrollo de la computación cuántica, necesitamos crear experiencia en Europa”.
Trabajo arduo y en la distancia
La pandemia obstaculizó el montaje del ordenador cuántico de IBM y hubo que hacerlo a distancia. “Estuve allí en octubre de 2019, donde tuve la oportunidad de interactuar directamente con el equipo que hacía el trabajo de diseño local. Electricistas, fontaneros, y pude conocer los planes en detalle”, cuenta Chris Lirakis, líder cuántico de IBM para el despliegue de sistemas cuánticos, que trabaja en el laboratorio de IBM en Yorktown Heights. Sin embargo, los planes de Lirakis cambiaron.
La pandemia impidió que el equipo de EE UU pudiera volar a Alemania. Así que el equipo de IBM tuvo que recurrir a técnicas de montaje a distancia inspiradas en la NASA. Llevando al extremo las prácticas de trabajo a distancia de esta pandemia. Desde 4.000 millas de distancia, el equipo estadounidense trabajó con ingenieros alemanes del laboratorio de desarrollo local de IBM para instalar el criostato, un sistema de refrigeración con tubos de circulación especiales para líquidos criogénicos. Y el procesador cuántico IBM Falcon, un dispositivo microelectrónico extremadamente delicado. Una de las cajas enviadas se fabricó a medida para soportar el aislamiento de las vibraciones,lo que hacía imposible que toda la caja se volcara.
Aunque el equipo de IBM en Alemania creó el “centro” del Quantum System One, no tenía experiencia en el montaje del sistema completo. Lirakis y sus colegas crearon un curso de montaje cuántico para los ingenieros alemanes. Así, varias horas al día durante unas semanas, estuvieron encerrados en un aula virtual. El equipo estadounidense tenía que estar en una videoconferencia con los alemanes a las 2 de la madrugada, al comienzo del día en Stuttgart, cerca de Ehningen.
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