Mientras el sector tecnológico sigue tratando de asentarse tras la hazaña de la inteligencia artificial generativa, los iniciados ya han identificado como el siguiente paso “crítico” la llegada de la computación cuántica. Y si hasta ahora se consideraba una revolución cuya materialización era más bien indefinida, ahora parece tener contornos mucho más nítidos. IBM está convencida de ello y acaba de actualizar su hoja de ruta para el desarrollo de las computadoras cuánticas, fijando una fecha precisa en el calendario: 2029.
Dentro de tres años, los investigadores de la empresa estadounidense cuentan con crear la primera computadora cuántica tolerante a fallos. Esto marcará el inicio de una nueva etapa en el sector, que abandonará el ámbito de la simple investigación para pasar a la aplicación práctica de la informática cuántica.
Un cambio trascendental se acerca
La tolerancia a fallos es la capacidad de una computadora cuántica de seguir funcionando incluso cuando sus componentes cometen errores, lo que ocurre muy a menudo en el mundo cuántico. Los qubits son extremadamente frágiles: pueden perder información, cambiar de estado o ser perturbados por el entorno. Por ello, poder eliminar los errores es uno de los retos a los que se enfrentan los investigadores.
Alessandro Curioni, director de IBM Research en Zúrich, explica en un encuentro con la prensa europea el impacto que tendrá a nivel práctico. Las computadoras cuánticas actuales son capaces de realizar 5,000 operaciones con un buen nivel de fiabilidad. Lograr la tolerancia a fallos les permitirá realizar 100 millones de ellas'. Se trata de un aumento exponencial, que permitirá explotar todas las capacidades de la computación cuántica.
Sin embargo, según Curioni, la magnitud de este logro se ve amplificada por la combinación con el desarrollo de la IA. " Por primera vez, nos encontramos ante un escenario en el que aparecen simultáneamente dos profundas innovaciones tecnológicas", explica. "El impacto de los nuevos modelos de IA y la disponibilidad de computadoras cuánticas abre escenarios completamente nuevos".
Una nueva forma de abordar los problemas
El factor decisivo, según Curioni, es el hecho de que ambas tecnologías cambian radicalmente la base misma de la informática computacional. "Hasta ahora, la forma de trabajar consistía en analizar un problema 'físico', hacer una abstracción del mismo en forma de ecuación y obtener la solución, todo ello de forma extremadamente lineal. Con la IA, todo esto ha cambiado. Hoy es posible crear grandes modelos de inteligencia artificial de los que se pueden derivar otros modelos especializados, capaces de resolver problemas que antes estaban fuera de nuestro alcance".
Algo parecido ocurre con la computación cuántica, que cambia la forma de representar la realidad. Al no estar sujeta a la lógica binaria de la informática tradicional, una computadora cuántica permite representar simultáneamente infinitas probabilidades. Lo que podría haber sido muy difícil con el antiguo sistema de representación se vuelve mucho más fácil", resume Curioni.
Pero hay que hacer una aclaración: la computación cuántica no garantiza un mejor rendimiento en todos los ámbitos. Hay tareas en las que el sistema binario sigue siendo más eficiente, sobre todo cuando los cálculos de los que tiene que ocuparse no son especialmente complejos.
Utilizando una metáfora de carrera, el sistema tradicional se comporta como un corredor de cien metros, rápido a corto plazo pero agotado cuando se enfrenta a problemas de gran complejidad. El sistema cuántico se comporta como un corredor de maratón, más a gusto en las distancias largas, o mejor dicho, en los problemas más complejos.
"El verdadero salto cuántico se producirá combinando los tres elementos. El uso de modelos de IA, computación tradicional y computación cuántica permite llegar a resultados que por el momento son incluso difíciles de imaginar", prosigue Curioni.
Comienza la carrera por crear algoritmos
Si se dan todos los requisitos previos, la cuestión sigue siendo cómo explotar el potencial que ofrece este nuevo escenario. Precisamente en esto se jugará la verdadera partida que determinará el futuro, que para Europa también toca la clave geopolítica: "Si nos fijamos en el escenario ligado al desarrollo de hardware, en el sector de la computación cuántica Europa no tiene muchas posibilidades ", explica Curioni, "las que han alcanzado un nivel de madurez suficiente son las empresas privadas estadounidenses [IBM y Google] y la Academia China de las Ciencias. La verdadera partida, sin embargo, se juega en las aplicaciones y aquí hay margen para invertir en implementaciones prácticas. Los que consigan trabajar bien en esta perspectiva podrán crear el nuevo Silicon Valley, y Europa puede fácilmente formar parte de este "juego".
La cuestión es que la madurez de la informática cuántica que aportan las máquinas con tolerancia a fallos abre literalmente una nueva era. Los algoritmos desarrollados hasta ahora se han basado inevitablemente en simulaciones o en entornos de prueba extremadamente limitados. Cuando se disponga de una plataforma de hardware verdaderamente fiable, las cosas cambiarán radicalmente y será posible verificar la eficacia real de las aplicaciones.
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