El anuncio, hace dos años, de que IBM iba a instalar un ordenador cuántico en Donostia fue una noticia de calado, pero la expectación generada por ella era en aquel momento inversamente proporcional al conocimiento medio sobre la física cuántica, que es la parte de la física que estudia las partículas atómicas y subatómicas y, por supuesto, sobre la mecánica y la computación cuántica. Una cosa es haber oído hablar del gato de Schrödinger -¿estará vivo o estará muerto?-, y otra cosa conocer las implicaciones de un proyecto computacional del que pocos pueden alardear a nivel global. Teniendo en cuenta, además, que tal y como se indicó en marzo, el ordenador que finalmente será emplazado en el nuevo edificio de Ikerbasque de la capital guipuzcoana será un Quantum System Two, el más avanzado de la multinacional y el primero en llegar a Europa. Cuando se instale solo habrá dos en todo el mundo, este y el de Japón.

En esta tesitura, Ikerbasque ha organizado una expedición con periodistas para conocer de primera mano no solo un ordenador del mismo nivel del que tendremos en otoño en nuestro país, sino también su inmediato antecesor, el Quantum System One, así como el ecosistema tecnológico e intelectual en el que ambos se han desarrollado. Y puede decirse, en este sentido, que durante muchos momentos nos hemos sentido como cuando Alicia, empujada por Lewis Carroll, atravesó el espejo hacia el País de las Maravillas. De prodigios tecnológicos en nuestro caso.

La computación cuántica tiene muchas diferencias con la tradicional. Se basa en los principios de la superposición de la materia y el entrelazamiento cuántico para desarrollar una computación distinta a la que estamos acostumbrados. Para ello, utiliza como unidad básica de información el qubit -en este caso es el spin de un electrón- en lugar del bit convencional, y a diferencia de este, que solo puede adoptar un valor al mismo tiempo, (uno o cero), admite la superposición coherente de unos y ceros. Un qubit pueda ser cero y uno a la vez, y en distinta proporción. El abanico que se abre, por tanto, es enorme.

Sus aplicaciones son innumerables, y lo son en sentido literal, porque estamos en una etapa incipiente de esta tecnología, casi puede decirse que tanteando el terreno. Aunque hay ámbitos de incidencia que se citan de carrerilla, como el diseño de materiales, moléculas y medicamentos; el estudio del clima; la ciber- seguridad; la logística y el transporte; la inteligencia artificial y el Machine Learning; la automoción; el sector aeronáutico; y las telecomunicaciones, entre otros.

Respecto a la IA, por ejemplo, hay que tener en cuenta que mientras la computación clásica le proporciona un número limitado de combinaciones posibles para operar -recordemos que los bits solo pueden adoptar un valor al mismo tiempo-, la computación cuántica, gracias a la superposición, que permite que los qubits existan en múltiples estados al mismo tiempo, le ofrece una gama de combinaciones muchísimo mayor para trabajar.

«EXPLORANDO EL MAPA»

Algunas de las particularidades de este sistema de computación fueron expuestas el martes en el Rensselaer Polytechnic Institute (RPI), la universidad tecnológica de habla inglesa más antigua y una referencia para la ciencia, la ingeniería y la innovación estadounidense, donde lo más llamativo no fue que el emplazamiento de un tesoro tecnológico como es el Quantum System One fuera una capilla de estilo gótico, sino la sincera pasión con la que los responsables e investigadores del centro hablaban del ordenador que fue emplazado allí en 2024.

El reto logístico que implica la instalación de una herramienta así fue desgranado por parte del staff de la institución académica, entre los que se hallaban John Kolb, vicepresidente, y Jeff Miner, que fue el proyect manager cuando llevaron el ordenador, aunque ya está retirado, que detallaron las condiciones en las que se mantiene la computadora -por ejemplo, el chip debe permanecer a 15 milikelvin de temperatura, es decir, frisando el cero absoluto, la temperatura teórica más baja posible-, que permanece en un cubículo sellado, pues es muy sensible a las vibraciones, a las partículas externas o incluso el campo magnético terrestre.

Esto no implica, sin embargo, que el ordenador esté allí a beneficio de inventario. Al contrario, el System One está a disposición del alumnado de un centro donde su llegada supuso una pequeña revolución. No solo en su seno, ya que el 80% de las preguntas de los y las jóvenes entrevistadas para su eventual ingreso en la universidad ha tenido que ver este año con el ordenador, igual que un porcentaje significativo de las nuevas matrículas.

Este acceso generalizado le da también carácter colectivo a uno de los principales desafíos que acarrea la computadora, aprender a trabajar e interactuar con ella. Tal y como explicaba Miner, «llevo toda la vida en la computación, y este está siendo quizá el principal reto. Es como cuando un bebé da sus primeros pasos». «Estamos explorando el mapa», corroboró Osama, uno de los investigadores que mejor conoce al nuevo huésped del campus.

Mikel Díez Parra, ingeniero bilbaino y responsable de IBM Quantum en el Estado español y Portugal, que ha acompañado a la delegación vasca durante todos estos días explicando con infinita paciencia los aspectos más técnicos y los principales hitos de la multinacional, mencionó, para exponer el camino que se le abre a quienes trabajan en computación cuántica, una expresión habitual en EEUU que hace mención al viaje a la Luna, en el sentido de que primero se fija el objetivo -llegar a nuestro satélite natural, por ejemplo- y luego se aborda cómo alcanzarlo, sorteando los obstáculos a medida que se avanza y aprendiendo en el camino.

Así esperan, por ejemplo, tener para 2029 en funcionamiento Starling, una nueva computadora cuántica a gran escala que se espera que realice 20.000 veces más operaciones que las actuales.

ECOSISTEMA CUÁNTICO

Su construcción se llevará a cabo en la planta de Poughkeepsie, que permanece celosamente protegida de miradas ajenas, aunque el martes pudo ser visitada por el viceconsejero de Ciencia e Innovación, Adolfo Morais, y el gerente de Ikerbasque, Miguel Ángel Arocena, que han encabezado esta expedición.

El propio Morais explicó al día siguiente, en la sede de IBM en Manhattan, que aunque en estas fechas nos estemos centrando en el ordenador, este forma parte de un «proyecto integral» que pivota sobre la tecnología cuántica y que va más allá de la computación. «La estrategia Basque Quantum sí que tiene un elemento muy importante en la infraestructura del ordenador cuántico, pero no es solo eso», enfatizó. El ordenador cuántico sería en ese sentido el «icono fundamental» del proyecto, según apostilló.

Morais, que cifró en 153 millones de euros las inversiones extraordinarias en el proyecto por parte de las administraciones, añadió que este se ve complementado por la existencia en la CAV de tres supercomputadoras clásicas en activo. El objetivo sería aunar las dos tecnologías, la supercomputación clásica y la computación cuántica, y avanzó al respecto que en el edificio de Ikerbasque, además del System Two, se instalará la supercomputadora clásica más potente de los que haya aquí. Ambas compartirán espacio.

Otro de los puntos fuertes del acuerdo con IBM, que sitúa al proyecto vasco en paralelo a la hoja de ruta diseñada por la multinacional hasta 2033, es que se va a investigar conjuntamente. Y también se van a acometer las actualizaciones y mejoras a medida que estas se produzcan. No es un dato menor teniendo en cuenta la velocidad a la que avanza este sector.

Esto pudimos acreditarlo los y las periodistas de la expedición vasca en el Thomas J. Watson Research Center, el laboratorio principal de IBM en el mundo. En este centro de investigación, que se halla en el valle del Hudson, centro neurálgico del sector tecnológico en la Costa Este, observamos in situ el System Two, que está conformada por una estructura central, donde van los chips, y tres «alas» adyacentes en las que se lleva a cabo la traducción de la información que se le transmite a través de los ordenadores ordinarios.

Las diferencias entre el Quantum System One y el Quantum System Two son notables, y no solo en su aparencia exterior. Mientras el primero cuenta con un solo candelabro -la estructura que soporta el chip- y un único procesador por cada uno de estos, el System Two puede incluir hasta tres candelabros, y cada uno de ellos incorporar hasta tres procesadores. Podrían llegar a ser nueve por tanto.

En el de Donostia solo irá en principio un candelabro con un procesador -de 156 qubits-, pero aquí entra en juego otra de las características del Quantum System Two, y es que a diferencia de su antecesor, este es modulable y puede ir creciendo y ampliando su potencia computacional.

De vuelta a Euskal Herria, mientras tecleábamos en nuestros eficientes, pero ordinarios ordenadores, la sensación reinante era que el sector de la computación cuántica está quemando etapas de forma rápida, pero también que a diferencia de lo que le ocurría al conejo blanco que apremiaba a Alicia, el tejido científico y tecnológico vasco está llegando a tiempo.