Sergio Boixo, físico de Google Quantum IA: “Estamos muy cerca de tener un ordenador cuántico sin errores” | Tecnología

Sergio Boixo, leonés que cumplirá este año medio siglo, fue filósofo antiguamente que matemático, físico e ingeniero. Y esa trayectoria le ayudó a ser flexible en la forma de pensar sobre el mundo. Desde hace una plazo, forma parte Quantum Industrial Intelligence (IA), el comunidad de investigación de Google que ha extenso este febrero una de las puertas más esperadas de la computación cuántica: “La demostración de que es posible achicar los errores a medida que aumenta el tamaño del sistema y registrar tasas de fallos suficientemente bajas para ejecutar algoritmos cuánticos aperos”. Este hallazgo le permite augurar que estamos “muy cerca” de un ordenador sin errores que aproveche el potencial del universo subatómico y con él, una nueva era de descubrimientos.

Pregunta. En el bienquerencia hay superposición de estados, decoherencia… ¿Serviría para explicar la mecánica cuántica?

Respuesta. No describiría el bienquerencia en términos de química y física. No sé si eso es tiene mucho que ver con el bienquerencia. No lo reduciría a física y química. Si lo haces, deja de ser bienquerencia.

P. ¿Podría explicar de forma comprensible qué es la computación cuántica?

R. Todo el mundo sabe, más o menos, lo que es computación o tiene una experiencia proporcionado directa porque todos tenemos ordenadores y teléfonos móviles. Ha sido una de las revoluciones tecnológicas del siglo pasado. La mecánica cuántica es una disciplina más antigua incluso que la informática porque empieza a principios del siglo XX. Es la disciplina científica moderna que explica que la física y la química no funciona como pensábamos y subyace en muchas de las tecnologías que usamos, como los chips que hacen que la computación sea posible o las pantallas planas. La computación cuántica es hacer computación con las reglas de la mecánica cuántica, que son distintas.

P. ¿Pero aún no podemos balbucir de un computador cuántico?

R. Estamos muy cerca. El anuncio que hemos hecho en febrero está relacionado con eso. La razón por la que no tenemos lo que yo llamaría un ordenador cuántico, que software y funciona sin fallos, es porque tenemos que corregirlos. Y es lo que hemos anunciado: la corrección de errores es posible. Todavía tenemos que achicar más la tasa, pero a finales de esta plazo, si somos optimistas, lo vamos a tener. Es nuestra hoja de ruta.

P. ¿Y qué ventajas aportará?

R. Es difícil entender cuáles van a ser las aplicaciones de un ordenador cuántico sin un ordenador cuántico. Desde hace más de un siglo estamos trabajando en intentar resolver problemas de mecánica cuántica, es afirmar, de química y de física, que son la colchoneta de la industria: mejores baterías, por ejemplo, o superconductores para transportar electricidad sin pérdidas de energía o el avance de fertilizantes de forma capaz o de fármacos y vacunas o avances en el campo de acción de datos clásicos o topológicos o en finanzas. Hay muchos problemas que no se pueden resolver con un ordenador clásico y esa va a ser una de las grandes aplicaciones.

Hay muchos problemas que no se pueden resolver con un ordenador clásico y esa va a ser una de las grandes aplicaciones

P. ¿Cuáles son las limitaciones para conseguir el ordenador cuántico?

R. Las dos limitaciones principales son de hardware [elementos materiales] y de software [programación]. El anuncio que hemos hecho ha sido posible porque hemos trabajado en el software, en los protocolos de corrección de errores, en mejores decodificadores y controles, pero gran parte del avance se debe a que hemos mejorado el hardware en los últimos primaveras para poder demostrar que la corrección de errores escalera. Ya no es una competición entre un cálculo con un procesador cuántico y un superordenador clásico, como en 2019. El hardware que teníamos en ese momento tenía demasiados errores físicos para hacer la demostración que hemos hecho. Ha mejorado sustancialmente en los últimos primaveras y tiene que seguir mejorando para los siguientes hitos de nuestra hoja de ruta y, sobre todo, achicar los errores físicos de nuestros cúbits.

P. ¿Cuándo será la tasa de error lo suficientemente descenso?

R. En nuestra hoja de ruta, creemos que en dos o tres primaveras. La demostración que hemos hecho ahora es un prototipo de cúbit racional sin errores, igual que los ordenadores clásicos tienen bits lógicos sin errores. Para conseguirlo necesitamos hacer corrección de errores y que funcione. Un cúbit racional agrupa muchos cúbits físicos para tener superfluidad, información redundante que te permite hacer corrección de errores. Si un cúbit físico rotura y otros no, tienes que ser capaz de poner más cúbit físicos, pero estos tienen errores. Tenemos que conservarse a una tasa de error lo suficientemente descenso para que, al poner más cúbits físicos, los fallos no aumenten, sino que disminuyan. Es lo que ha empezado a ocurrir ahora: hemos sido capaces de poner más cúbits físicos y tener menos errores. Es el progreso que creemos necesario y lo publicamos para compartirlo, porque aún hay mucha tecnología que es necesaria para ser capaz de desarrollar un ordenador cuántico que todavía no tenemos y nosotros no vamos a desarrollar siquiera toda esta tecnología. Dependemos de una prisión que tiene que conseguirlo y esperamos que eso asimismo ocurra en dos o tres primaveras.

La criptografía poscuántica es un problema como el del año 2000, cuando hubo que desempolvar los ordenadores. No pasó nulo y no creo que pase nulo

P. Igual que un ordenador cuántico abre infinitas posibilidades positivas, ¿amenaza la seguridad en internet?

R. Hay mucho esfuerzo y mucho avance teórico para encontrar soluciones. Es lo que se pasión criptografía poscuántica. Se ha estado trabajando en este esquema en la última plazo con más intensidad. Es un problema como el del año 2000, cuando hubo que desempolvar los ordenadores para el cambio de milenio. No habrá que cambiar todo el software clásico, sino solo los algoritmos de oculto. Y sabemos cómo actualizarlo, aunque sigue siendo un esquema importante en el que hay mucha masa trabajando. No pasó nulo en el año 2000 y no creo que pase nulo ahora.

P. ¿Tiene Latinoamérica poco que afirmar en computación cuántica? ¿Habrá un Sycamore, el procesador cuántico de Google, en España, México o Brasil, por ejemplo?

R. Latinoamérica tiene pioneros en el campo de la computación cuántica y eso sigue siendo así. Hay centros importantes de investigación en todos los países, cada vez más. No todo el mundo tiene que hacer cúbits. Si es así, no tendremos un ordenador cuántico. Dependemos de que compañías especializadas hagan asimismo otro de los componentes y es lo que estamos viendo que empieza a ocurrir. Al principio serán coprocesadores experimentales especializados para algunos cálculos. La computación se hace a través de la cúmulo y se establece esta relación simbiótica donde hay centros especializados interesantes que proveen capacidad de cálculo que usan muchas otras empresas. Creemos que así se va a desarrollar la computación cuántica: los primeros procesadores especializados estarán en centros de cálculo accesibles para todo el mundo. De hecho, parte de lo que nosotros [Google] hacemos es intentar ayudar a formar la mano de obra especializada que hará desatiendo más para poder trabajar con estos procesadores. En términos de aplicaciones, nuestro trabajo es open source [código abierto]. Hemos desarrollado un simulador de forma que cualquiera puede ir a nuestra página web, pinchar en un enlace y abrir a programar. Todo esto, ahora mismo, es código extenso y injusto para fomentar que las aplicaciones se vayan desarrollando en todos los países.

P. ¿En qué le ha ayudado la filosofía para la computación cuántica?

R. Empecé a estudiar filosofía antiguamente de memorizar mecánica cuántica y me ayudó a olvidar la idea preconcebida que tenemos de cómo es el mundo. En filosofía aprendes a dejar de flanco tus ideas, a ser más flexible, a que no hay evidencia de un objeto separado del sujeto, que no hay un objeto sin observador. En física cuántica, esta idea de que a lo mejor colapsa la función de onda, por ejemplo, pues ya no te resulta tan extraña porque estamos hablando de fenómenos y siempre hay un observador implicado en ellos. Los cúbits no pueden estar totalmente aislados y observarlos es introducir errores. En la corrección de errores usamos superconductores que pueden ser controlados y observables, aunque tienen muchos errores. Pero no usamos neutrinos, que son muy coherentes, pero no podemos controlarlos ni medirlos.

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