La promesa de las computadoras cuánticas es que transformarán por completo la informática tal como la conocemos. Con una potencia de cálculo excepcional, podrán realizar tareas impensables incluso para el supercomputador clásico más avanzado.
La realidad, sin embargo, no ha estado a la altura de las expectativas. Las afirmaciones sobre la “ventaja cuántica” —problemas que las computadoras tradicionales no pueden resolver pero las cuánticas sí— generan críticas tanto de escépticos como de entusiastas. Si bien se han logrado avances genuinos, tanto teóricos como experimentales, muchos han sido logros “artificiales” con escasa aplicabilidad en el mundo real.
Incluso para quienes seguimos con interés este campo, filtrar entre tanto ruido mediático puede resultar agotador. Entonces, ¿qué aportará realmente la tecnología cuántica? ¿Qué tan lejos hemos llegado? ¿Y cómo manejar el flujo constante de supuestos “grandes hitos” que aparecen cada semana?
Para responder estas preguntas y separar la realidad de la exageración, Gizmodo visitó las oficinas de IBM en Manhattan y conversó con Jerry Chow, director de IBM Quantum. La siguiente entrevista ha sido ligeramente editada por claridad y gramática.
Gayoung Lee, Gizmodo: Imaginemos que soy alguien que piensa: “La computación cuántica es un disparate”. ¿Por qué debería importarme la ventaja cuántica?
Jerry Chow: Al final, nuestro objetivo es llevar la computación cuántica útil al mundo. Un aspecto clave es que tenemos la oportunidad de crear un cálculo diferenciado respecto a lo que existe hoy. Existen afirmaciones matemáticas y algoritmos demostrables que muestran que la computación cuántica puede superar a la clásica, como el factoreo de grandes números para romper cifrados o la simulación de estructuras moleculares muy complejas.
Pero también hay otra pregunta: ¿qué podemos hacer con lo que ya estamos construyendo hoy? Eso es distinto a decir que existe una ventaja para cierto tipo de problema o que se es mejor que todas las técnicas clásicas posibles. Para resolver un problema, tenemos a disposición GPUs, CPUs, todas las computadoras y algoritmos del mundo. La ventaja cuántica, en realidad, es combinar recursos cuánticos con los clásicos para resolver problemas más rápido, más barato o con mayor precisión.
Gizmodo: Eso es muy diferente a los titulares que dicen: “La computación cuántica cambiará todo para siempre”.
Chow: Veo la ventaja cuántica como algo incremental. No significa que cambie todo lo que podemos calcular. Así también crecieron las GPUs: comenzaron como algo nicho para videojuegos y luego se expandieron con estrategias nacionales de computación para usarse en estudios de estructuras moleculares, cosmología o física de altas energías. Esperamos algo similar: que lo cuántico sea una herramienta de apoyo.
Gizmodo: La idea de aumento es interesante, porque la computación clásica y la cuántica están conectadas, ¿cierto? Confirmar que las computadoras cuánticas funcionan implica verificaciones clásicas. ¿Cómo aprovechan los investigadores esa relación?
Chow: Es fundamental. Todo está interconectado con la computación clásica. La única manera que tenemos de experimentar el cálculo es clásica: ingresamos datos clásicos y recibimos resultados clásicos. Las computadoras cuánticas usan mecánica cuántica para explorar espacios de enorme tamaño, pero al final transformamos los resultados en datos clásicos que luego procesamos o integramos con otras herramientas de nuestro arsenal computacional. La gente no debería temer que lo cuántico reemplace a lo clásico.
Gizmodo: IBM es un actor clave en el área y usted lleva 15 años en su investigación cuántica. ¿Qué le enorgullece especialmente?
Chow: Cuando comencé, éramos unas diez personas enfocadas en fabricar mejores dispositivos. A mediados de la década de 2010 decidimos llevar lo que habíamos creado a la nube y ofrecerlo como una experiencia computacional. Dejamos de pensar solo en controlar voltajes para usarlo como herramienta y plataforma de cálculo. Hoy la mayoría de nuestros sistemas están desplegados en centros de datos cuánticos y en ubicaciones de clientes.
Vemos un gran nivel de interacción: por ejemplo, colaboradores del Instituto RIKEN en Japón usan computación cuántica junto a sus HPC para estudiar estructuras moleculares. Hemos reducido la energía necesaria para cálculos hasta acercarnos a los límites de lo que se logra clásicamente, lo que permite comparaciones más directas.
Gizmodo: ¿Cuál es una parte importante de la estrategia de IBM en este campo?
Chow: No basta con construirlos. Hay que demostrar su utilidad, y para eso la comunidad es clave. Necesitamos que demanden computadoras avanzadas y trabajen con nosotros para encontrar ventajas cuánticas y aplicaciones útiles. Por eso tenemos una red cuántica con casi 300 miembros. No somos expertos en todos los sectores, pero hay oportunidades en salud, ciencias de la vida, petróleo y gas, y energía.
Gizmodo: Entonces, las computadoras cuánticas no son algo del futuro: ya existen.
Chow: Exacto. Son reales y usables. Hay mucho marketing y ruido, pero cualquiera puede ejecutar circuitos cuánticos gratis en nuestras máquinas desde la web. Hay gran cantidad de material de aprendizaje y una comunidad activa. No hay que quedarse en la teoría: ¡hay que probarlo!
Gizmodo: Si la ventaja cuántica es incremental, ¿cuál es el próximo gran hito?
Chow: Ya trabajamos en un nuevo dispositivo, Nighthawk, que queremos presentar antes de fin de año. Creo que el próximo hito serán avances progresivos: ejecutar circuitos cada vez más complejos con computadoras cuánticas y retroalimentación clásica. Este ir y venir marcará el próximo año, con fuerte colaboración con la comunidad de computación de alto rendimiento.
