Cirac, junto al austríaco Peter Zoller, fue quien realizó en 1995 ese primer modelo de computador cuántico -se conoce como la propuesta Cirac-Zoller- y desde entonces han sido muchos los avances y muchos los investigadores, centros o empresas que están haciendo una apuesta, relata en una entrevista con Efe el científico español.
“Hemos demostrado que es posible, que los ordenadores cuánticos funcionan y que son capaces de hacer cálculos de manera mucho más rápida y segura que los actuales, incluso que los supercomputadores”, resume este científico, director de la División Teórica del Instituto Max-Planck de Óptica Cuántica, en Munich.
Para hacer sus operaciones, estos trabajan a nivel atómico y por lo tanto siguiendo las normas de la física cuántica -rama de la física encargada de estudiar objetos microscópicos, como átomos-.
Física cuántica: propiedades extraordinarias
La física cuántica tiene propiedades extraordinarias -las partículas, por ejemplo, no tienen sus propiedades definidas y estas pueden hacer varias cosas a la vez-, aunque, admite Cirac, “difíciles de entender para alguien que no trabaje en este campo”.
Estas propiedades increíbles son las que usan estos ordenadores para hacer sus operaciones, de manera más veloz y segura -funcionan con átomos individuales que se denominan ‘qubits’ y no con bits-.
Y es que, además, estos computadores son capaces de trabajar en paralelo, resolviendo un número exponencial de tareas a la vez -un PC normal si, por ejemplo, quiere ‘romper’ una clave encriptada lo hará secuencialmente, es decir, estudiará una a una las distintas combinaciones de números hasta dar con la contraseña, uno cuántico no; este podría trabajar con miles a la vez en un solo segundo-.
Pero no solo sirven para la encriptación, sino para procesar datos más rápidamente, diseñar nuevos fármacos o materiales.
¿Y para que funcionen qué tienen que tener? Cirac, Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica 2006, detalla que para empezar es necesario un laboratorio completo.
Imagen a modo ilustrativo de la vista interior de un superordenador del Centro Informático Alemán de Alto Rendimiento. EFE/ULRICH PERREY
No hay que imaginarlos como los que se usan en el trabajo o en casa, no hay memoria ni disco duro, sino que hay que pensar en una instalación más o menos grande, bien aislada, a una temperatura determinada y muy baja y con varios equipos muy sofisticados, entre ellos procesadores, equipos para generar señales de microondas que hagan funcionar los qubits o láseres.
Los prototipos están funcionando, pero cada vez que se hacen más potentes necesitan de más aislamiento y este es uno los problemas con los que actualmente se están encontrando los investigadores.
Otro, agrega Cirac, es la corrección de errores. Los clásicos están construidos con mecanismos para corregir errores y los cuánticos aún necesitan de más investigación en este terreno.
No obstante, serán una realidad y estarán en nuestra vida diaria, aunque, debido a su complejidad, van a tardar tiempo: el que haya empresas, ingenieros y planes internacionales -Europa tiene un proyecto de mil millones- o que EEUU y China “lo vean como una misión, va a acelerar mucho el proceso, que será progresivo”.
“Pueden tardar 20 años, no lo sé, pero antes, habrá ordenadores que resuelvan problemas concretos”, apunta Cirac, estos días en Madrid invitado por la Fundación Ramón Areces para impartir una charla y por el Instituto de Ciencias Matemáticas para una estancia.
España está en desventaja
Cirac, quien indica que primero estos ordenadores resolverán problemas vinculados al estudio de materiales, declara que en España hay grupos científicos teóricos y experimentales “muy potentes” en este campo, pero están en ciertas condiciones de “desventaja”.
Con independencia del proyecto europeo, países como Alemania o Gran Bretaña han hecho fuertes inversiones en la computación cuántica, no así países del sur como Italia o España: “en los temas importantes, para estar en los puestos de salida hay que hacer grandes inversiones y ahí está la desventaja española”.
La tecnología cuántica va más allá de los ordenadores; por ejemplo, se está desarrollando para la comunicación.
Pero no solo, también se están diseñando sensores cuánticos -para aparatos médicos como los que se usan en las resonancias magnéticas nucleares- o dispositivos cuánticos que se instalarán en las próximas generaciones de móviles.
Parte de esta tecnología cuántica terminará usándose a nivel usuario: la física cuántica tiene dos tipos de leyes, una, “más mundana y menos extraordinaria”, que usamos mucho y ya está en ordenadores, láseres o sistemas electrónicos, y otra, “más sensible y complicada”, que está en los cimientos de los ordenadores cuánticos.
Estamos, resume el investigador español, en la “segunda revolución cuántica“.
¿El nobel? Lo veo bastante irrealista
Cirac no tiene entre sus planes volver a España, “estoy bien donde estoy, no me iría a ningún otro sitio del mundo”, y, si bien alaba el nivel en general de la ciencia española, dice que aquí no existe “una atmósfera” de apoyo a la investigación, en Alemania sí, donde es una prioridad para la sociedad, política y la industria.
En cuanto al nobel y las quinielas en las que aparece, este físico asegura que no trabaja para obtener premios: lo veo bastante irrealista -lo del nobel- porque hay mucha gente trabajando en esto.
“España terminará por tener otro nobel, pero no voy a ser yo, será Francis Martínez Mojica -por el CRISPR- o alguno de los jóvenes que ahora están en sus doctorados con ideas brillantísimas”. EFEfuturo
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