Dentro de la guarida bajo cero de la computadora cuántica más poderosa del mundo

Parece una lámpara de araña dorada y contiene el lugar más frío del universo.

Lo que estoy viendo no es sólo la computadora más poderosa del mundo, sino también una tecnología crítica para la seguridad financiera, Bitcoin, los secretos gubernamentales, la economía global y mucho más.

La computación cuántica es la clave para determinar cómo las empresas y los países ganarán (y perderán) durante el resto del siglo XXI.

Frente a mí, suspendida a un metro de altura, en las oficinas de Google en Santa Bárbara, California, está Willow. Sinceramente, no era lo que esperaba.

No hay pantallas ni teclados, y mucho menos cámaras frontales holográficas o chips de lectura del cerebro.

Willow es una serie de discos redondos del tamaño de un bidón de aceite conectados por cientos de cables de control negros que descienden hasta un refrigerador con baño de helio líquido de bronce que sostiene el microchip Quantum a una milésima de grado por encima del cero absoluto.

Parece y se siente muy de los 80, pero si se aprovecha el potencial de la cuántica, la estructura de medusa de metal y alambre que tengo frente a mí transformará el mundo, de muchas maneras.

“Bienvenido a nuestro laboratorio de IA cuántica”, dice Hartmut Neven, director de Quantum de Google, mientras cruzamos la puerta de alta seguridad.

Neven es una especie de figura legendaria, a la vez un genio tecnológico y un entusiasta de la música techno, que aquí se viste como si hubiera hecho snowboard directamente del festival de música Burning Man, para el que diseña arte. Tal vez lo hizo, en un universo paralelo; hablaremos de eso más adelante.

Su misión es transformar la física teórica en computadoras cuánticas funcionales “para resolver problemas que de otro modo serían intratables”. Admite que es parcial, pero dice que estos candelabros son los mejores del mundo.

Gran parte de nuestra conversación gira en torno a lo que no se nos permite filmar en este laboratorio restringido. Esta tecnología crítica está sujeta a controles de exportación y secreto y está en el centro de una carrera por la supremacía comercial y económica. Cualquier pequeña ventaja, ya sea en forma de nuevos componentes para las empresas en las cadenas de suministro globales, es una fuente potencial de apalancamiento.

Hay un notable ambiente californiano en este templo de la alta ciencia, en su arte y en sus colores. Cada computadora cuántica tiene un nombre como Yakushima o Mendocino, cada una está envuelta en una obra de arte contemporánea y varios murales estilo graffiti adornan las paredes iluminadas por el brillante sol de invierno.

Neven presenta Willow, el último chip Quantum de Google, que ha alcanzado dos hitos importantes. Dijo que esto resuelve “de una vez por todas” el debate sobre la capacidad de las computadoras cuánticas para realizar tareas que las computadoras clásicas no pueden.

Willow también resolvió en minutos un problema de referencia que le habría llevado a la mejor computadora del mundo 10 siete mil millones de años, o más de un billón de millones, o un problema con 25 ceros al final, más que la edad del universo.

Este resultado teórico se aplicó recientemente al algoritmo Quantum Echoes, imposible para los ordenadores convencionales, que pueden aprender la estructura de las moléculas utilizando la misma tecnología utilizada en las máquinas de resonancia magnética.

Neven explica cómo cree que este chip cuántico Willow se utilizará “para resolver muchos de los problemas a los que se enfrenta actualmente la humanidad”.

“Esto nos permitirá descubrir fármacos de forma más eficiente”, afirma. “Nos ayudará a hacer más eficiente la producción de alimentos, nos ayudará a producir energía, transportarla, almacenarla… resolver el cambio climático y el hambre humana…”

“Nos permite comprender mejor la naturaleza y luego descubrir sus secretos para crear tecnologías que mejoren la vida de todos nosotros”, me dice.

Algunos investigadores creen que la verdadera inteligencia artificial sólo será posible con Quantum.

Los miembros del equipo acaban de recibir el Premio Nobel por su investigación original sobre los “qubits superconductores” utilizados aquí.

El chip Willow tiene 105 qubits. El esfuerzo cuántico de Microsoft incluye 8 qubitspero utiliza un enfoque diferente. La carrera en todo el mundo es alcanzar el millón de qubits para una “máquina a escala de servicios públicos” capaz de realizar química cuántica y diseñar fármacos sin errores. La tecnología es frágil.

Lo que sucede aquí es seguido de cerca en todo el mundo. El profesor Sir Peter Knight, presidente del Consejo Asesor Nacional sobre Estrategia del Programa de Tecnología Cuántica, dice que Willow ha abierto nuevos caminos.

“Todas las máquinas todavía están en la etapa de modelos de juguete, cometen errores. Necesitan corrección de errores. Willow fue el primero en demostrar que era posible corregir errores mediante repetidas rondas de reparaciones, que mejoran”, dice.

Esto coloca a la tecnología en el camino de realizar con precisión un billón de operaciones, tal vez dentro de siete u ocho años, en lugar de las dos décadas que se suponía anteriormente.

Si el primer cuarto de este siglo estuvo definido por el auge de Internet y luego de la Inteligencia Artificial, los próximos 25 años seguramente serán el comienzo de la era Cuántica.

Imagínese intentar encontrar una pelota de tenis en mil sorteos cerrados. Una computadora típica abre cada uno de ellos en orden. Una computadora cuántica los abre todos a la vez. De manera similar, en lugar de necesitar cien llaves para abrir cien puertas en la informática normal, la tecnología cuántica le permite abrir todas las cien, con una sola llave, al instante.

Estas máquinas no serán adecuadas para todos. No se convertirán en teléfonos, gafas con IA ni ordenadores portátiles. Pero el caso es que la potencia de estos ordenadores está aumentando exponencialmente y todo el mundo se está implicando.

Le pregunto al jefe de Nvidia, Jensen Huang, si esto representa una amenaza para su modelo de suministro de chips especializados para IA. “No, en el futuro se añadirá un procesador cuántico a una computadora”, responde.

Y uno de los líderes británicos en este campo destaca lo que se puede ganar en el mundo cuántico: el posible poder de descifrar casi todo, desde secretos de estado hasta Bitcoin.

También será necesario revisar todas las criptomonedas debido a la amenaza de la computación cuántica”, afirma Sir Peter.

El año pasado, un importante socio de Nvidia dijo que si bien a Bitcoin todavía le quedaban algunos años, se esperaba que la tecnología evolucionara hacia una cadena de bloques más robusta para finales de la década.

Fuentes de la industria tecnológica se refieren al proceso “Cosechar ahora, descifrar después” para describir cómo se supone que las agencias estatales salvaguarden todos los datos cifrados del mundo, en el país y en el extranjero, con la esperanza de que las generaciones futuras puedan acceder a ellos.

Y luego está la carrera alrededor del mundo. El enfoque de China es muy diferente de la carrera comercial en Estados Unidos y Occidente.

Los recursos totales dedicados a la tecnología cuántica en China, alrededor de 15.000 millones de dólares (11.000 millones de libras esterlinas), probablemente sean del orden de todos los demás programas gubernamentales del mundo combinados, dice Sir Peter.

Desde 2022, China ha publicado más artículos científicos sobre cuántica que otros países, y estos esfuerzos han sido liderados por un físico pionero llamado Pan Jianwei. Es una parte clave del 14º Plan Quinquenal de Beijing.

China ha tomado medidas para impedir que sus empresas de tecnología, como Baidu y Alibaba, desarrollen su propia investigación cuántica, y para concentrar personas e infraestructura en una empresa de propiedad estatal. China está tratando de obtener una ventaja en las comunicaciones cuánticas y los satélites.

El año pasado, Jianwei desarrolló y probó la computadora cuántica Zuchongzhi 3.0 utilizando tecnología similar pero con un enfoque diferente al de Willow, afirmando resultados similares. En otoño se abrió para uso comercial. Todo esto suena un poco al Proyecto Manhattan de la Segunda Guerra Mundial para producir las primeras armas nucleares, o a la carrera espacial del siglo XXI.

El Reino Unido es uno de los centros científicos de investigación cuántica. Fue un científico británico quien llevó a cabo las primeras investigaciones sobre qubits superconductores. Aquí hay decenas de empresas e investigaciones de vanguardia. El gobierno prevé realizar una importante inversión en este ámbito en las próximas semanas. Es vital para la economía, para uso militar y para la geopolítica. Se espera que el Reino Unido se convierta en la tercera potencia en este ámbito.

De vuelta en el laboratorio de Willow, quizás surjan aún más preguntas existenciales. El año pasado, Neven sugirió que la velocidad sin precedentes de Willow respaldaba algunas concepciones sobre la existencia de un multiverso. Básicamente, esta velocidad podría explicarse porque Willow extrae universos paralelos para obtener su potencia informática. No todos los científicos creían en esta idea.

“Todavía hay un debate animado”, me dijo. “Como aprendiste durante tu visita al laboratorio, la razón por la que las computadoras cuánticas son tan poderosas es que en un ciclo de reloj pueden tocar de 2 a 105 combinaciones simultáneamente. Esto te hace preguntarte ¿dónde están estas cosas diferentes?… Hay una versión de la mecánica cuántica en la que pensar: la formulación de mundos múltiples, universos paralelos o realidad paralela”.

Willow no había demostrado eso, Neven tuvo cuidado de decir, pero estaba “sugiriendo que deberíamos tomar esta idea en serio”.

Estamos a la vanguardia de la frontera mundial, de la tecnología y del crecimiento, y el gobierno británico pronto gastará cientos de millones para alcanzar a Willow y los chinos. Esto suena a ciencia ficción… se está convirtiendo rápidamente en una realidad económica.