En el último cuatrimestre de 2018, la Unión Europea lanzaba Quantum Flagship, un megaproyecto dotado con más de 1000 millones de euros para un periodo de 10 años en el que más de 5000 investigadores apostaban por desarrollar las tecnologías cuánticas y llevar sus funcionalidades al mercado. Europa llegaba así a la carrera iniciada por China y Estados Unidos. Ambos países quieren dominar, o al menos tomar ventaja, en la ya denominada carrera cuántica. La Unión Europea se subía así a lomos de la investigación y desarrollo con más potencial de los últimos tiempos.
Esta Quantum Flagship construirá una red de programas europeos de tecnologías cuánticas que impulsará un ecosistema capaz de proporcionar el conocimiento, las tecnologías e infraestructuras necesarios para el desarrollo de esta industria. Las áreas de investigación se centran en la comunicación cuántica (QComm), la computación cuántica (QComp), simulación cuántica (QSim), metrología y detección cuántica (QMS) y ciencia básica (BSci).
Uno de los aspectos que más se está investigando es el campo de la computación cuántica, en donde grandes empresas tecnológicas están inmersas en una carrera comercial para ver cuál de ellas pone en marcha el primer ordenador cuántico. Pero, ¿cuáles son las principales características de la computación cuántica y cómo pueden beneficiarnos?
Los ordenadores actuales, ya sean portátiles o grandes computadores, se basan en circuitos básicos binarios, es decir, responden a “sí/no”. Gracias a esto, los programadores pueden crear tareas que hacen que ese ordenador funcione con el uso de las sentencias “if this/then that” (si ocurre esto, entonces haces eso). Sin embargo, existen diferentes ejemplos en los que un ordenador de estas características no puede resolver determinados problemas de manera eficiente. Esto ocurre por ejemplo en muchos problemas de optimización matemática, en donde un ordenador actual debe tomarse su tiempo para evaluar individualmente cada posible candidato a solución para encontrar el óptimo.
Por su parte, los ordenadores cuánticos tienen un concepto completamente diferente porque no usan la lógica binaria “sí/no”. Su naturaleza hace que sus circuitos básicos puedan responder “sí/no/ambos (y en esta proporción)”. Cuando un desarrollador trabaja con un sistema cuántico, puede implementar instrucciones del tipo “if this, then that/not-that/both” y he aquí lo que marca la gran diferencia. Pueden explorar gran cantidad de información al mismo tiempo, ofreciendo soluciones muy eficientes a problemas muy complejos, como por ejemplo la optimización de rutas de transporte.
A día de hoy, la computación cuántica no está desarrollada tal y como estamos acostumbrados (un ordenador que ejecute tareas), porque uno de los problemas a los que se enfrenta la computación cuántica es construir los ordenadores cuánticos multipropósito. Comparado con un ordenador normal, un ordenador cuántico es una máquina extremadamente compleja. Las primeras versiones que se empiezan a ver, como la recientemente presentada por IBM, se basan en materiales superconductores (dispositivos de unión Josephson), los cuales necesitan trabajar a una temperatura cercana al cero absoluto (-273 ºC). La tecnología auxiliar de criogenia y los componentes para poder leer y manipular de manera estable estos qubits son extremadamente caros y complejos.
A pesar de las dificultades técnicas inherentes a los sistemas mecano-cuánticos, se están llevando a cabo numerosas investigaciones que ponen de manifiesto las prometedoras aplicaciones que tendrá la computación cuántica en cuanto el hardware esté disponible. Entre ellas, la Inteligencia Artificial.
