La carrera para crear la primera computadora cuántica se ha vuelto tan importante como la de hace setenta y cinco años para producir la primera bomba atómica, pues está en juego el equilibrio del poder en la política y los negocios.
Desde hace tiempo las computadoras cuánticas son teóricamente posibles, pero como una especie de fantasía futurista: un viaje interestelar en un agujero espacio-tiempo o una barra Hershey sin calorías. Ya en 1990 escribí sobre la búsqueda de la computadora “Q”, pero ahora los avances son cada vez más rápidos y, según los científicos, estamos como a quince o veinte años de engendrar la primera computadora cuántica completamente funcional y programable.
Y con esa tecnología, el microprocesador de tulaptop será tan sofisticado como un moco. Sucede que la tecnología de silicona de las máquinas actuales —esa que los ingenieros se han empeñado en volver cada vez más rápida y barata desde hace cinco décadas— ya casi ha llegado a su límite de perfeccionamiento. Así que las computadoras cuánticas darán eso, un salto cuántico: como montar a caballo un día y volar un caza F-16 al día siguiente. Esos aparatos serán millones de veces más poderosos que las supercomputadoras más rápidas de hoy y resolverán problemas que ahora parecen insolubles, como pronósticos del tiempo de absoluta precisión o modelado de moléculas proteicas para investigaciones médicas.
Con la computación cuántica, la codificación será indestructible y abrir la seguridad computarizada actual será tan fácil como bajarte la bragueta. Así que estamos en los albores de la edad de las ciberguerras: imagina cómo cambiará el poder cuando un país consiga invadir los sistemas computacionales de otro y, al mismo tiempo, instale las máximas defensas computacionales. Esa es una gran motivación para que los gobiernos metan su plata en esta investigación. Reino Unido, China, Rusia, Australia, Holanda y otros países ya están en la jugada. Y en Estados Unidos, la CIA, la Agencia Nacional de Seguridad y el Pentágono están financiando investigaciones, en tanto que el Laboratorio Nacional de Los Álamos opera uno de los laboratorios de computación cuántica más importantes del mundo.
Por supuesto que las negociaciones para evitar que Irán tenga armas nucleares son críticas, pero si la promesa de la computación cuántica se hace realidad, una maquinita estadounidense haría trizas los sistemas iraníes y acabaría con toda la actividad nuclear del país en un instante. Como jugar a piedra, papel y tijeras: las armas nucleares serían la piedra y las computadoras cuánticas, el papel. Ganarían siempre.
Y, no obstante, la investigación en computación cuántica no es autosuficiente ni secreta, como sucedió con la investigación de la bomba atómica en Los Álamos durante la Segunda Guerra Mundial. Una parte consiste en trabajo académico en universidades, como el Instituto de Tecnología de Massachusetts, cuyos resultados se comparten en publicaciones científicas. Pero también hay compañías tecnológicas que participan en el esfuerzo debido a su potencial empresarial, y entre las financiadoras se cuentan IBM, Google y Microsoft. ¿Te imaginas si Google la consigue ante que Microsoft? ¡Adiós al insufrible Bing! De hecho, Google ha creado una unidad llamada Quantum Artificial Intelligence (Inteligencia Artificial Cuántica), que colabora con la Universidad de California en Santa Bárbara y su objetivo es desarrollar una máquina cuántica capaz de aprender.
Por otro lado, tenemos la startup canadiense D-Wave Systems, financiada en parte por Jeff Bezos, CEO de Amazon… y la CIA. La muy secreta y a menudo controvertida compañía ya está comercializando un híbrido que pretende ser una computadora tradicional de silicona con una especie de propulsor turbo cuántico.
Imposible saber si esa tecnología pegará, si será acaparada por unas cuantas naciones (como las armas nucleares) o si se diseminará por todo el mundo (como las computadoras). “Hasta ahora se ha mantenido una saludable mezcla de cooperación y competencia”, comenta Jerry Chow, científico computacional cuántico de IBM. “Pero la competencia empieza a ser mayor.”
Hay que recordar que se trata de una tecnología muy difícil y muy pero muy rara. Una computadora cuántica realiza cálculos utilizando el espín de átomos especiales, llamados qubits (o cubits) y depende de extrañísimas propiedades de la física cuántica, como los universos paralelos múltiples. La computación cuántica es muy rápida porque calcula, simultáneamente, todas las respuestas posibles. Usemos una metáfora de Vern Brownell, CEO de D-Wave, y vamos a suponer que tienes que encontrar una X en una página específica de la colección de 37 millones de libros de la Biblioteca del Congreso de Estados Unidos. Una computadora cualquiera daría un vistazo a cada página, una a la vez; muy rápidamente, cierto, pero en un proceso serial. En cambio, la computadora cuántica analizaría todas las páginas al mismo tiempo: como si dividiera la tarea en mil millones de universos paralelos, encontrara la respuesta y luego te mostrara dónde se encuentra la dichosa X.
Algunos científicos han logrado que unos cuantos qubits hagan cálculos en el laboratorio, pero aún falta mucho para crear una máquina cuántica estable y completamente programable. El 29 de abril, IBM anunció un logro significativo (según ellos), la manera de detectar y medir dos tipos de errores cuánticos simultáneos, llamadosbit-flip yphase-flip. Todo eso es de lo más esotérico, lo sé, pero sirve para resolver un problema particular que tiene muy frustrados a los investigadores: sucede que el simple hecho de mirar el qubit para obtener su respuesta puede ocasionar que el qubit cambie la respuesta. Así que necesitan hallar un mecanismo para determinar si están viendo la respuesta correcta. Como dije, son cosas súper raras.
Los distintos laboratorios no se ponen de acuerdo en la mejor manera de construir una computadora cuántica y, además, la programación de qubits es un desafío tan grande como producir la máquina. El software actual se basa en algoritmos; es decir, cálculos lineales de un paso a la vez. Ahora bien, ni siquiera los más grandes matemáticos saben escribir algoritmos que lo calculen todo al mismo tiempo. Es como tratar de crear una receta de relleno de tarta de manzana donde todos los ingredientes se combinen en la sartén en el mismo instante.
Aunque parezca una tarea imposible, los científicos están seguros de que la computación cuántica está a nuestro alcance, así que seguiremos recibiendo noticias. Quién sabe, tal vez debamos prepararnos para la vida en la era cuántica dentro de un par de décadas. Y si temes que la inteligencia artificial pueda quedarse con tu trabajo, seguro tendrás pesadillas pensando en IA cuántica. Porque, cuando llegue ese día, tu auto cuántico Google de conducción independiente será más inteligente que todo tu departamento IT.
