El Centro Nacional de Supercomputación saca a concurso la compra del primer ordenador cuántico que se construirá en España, una tecnología llamada a revolucionar el campo de la supercomputación
La computación
cuántica quiere abrir un nuevo capítulo en la capacidad de procesamiento de
información de las máquinas. Los ordenadores tradicionales se basan en bits:
pulsos eléctricos u ópticos que pueden encenderse y apagarse, estableciendo el
lenguaje binario clásico de unos y ceros en el que se ha cimentado hasta ahora
el progreso digital. Un ordenador cuántico utiliza bits cuánticos o cúbits, que
tienen capacidad de estar en múltiples estados a la vez entre el uno y el cero,
o superponer ambos. Ofrecen un espacio computacional inalcanzable para el
sistema tradicional.
Los récords han caído
uno tras otro en los últimos años. El Sycamore, el procesador cuántico de 53
cúbits de Google, mostró ser capaz de resolver problemas 150 veces más rápido
que el superordenador tradicional más veloz del mundo (el Frontier, ubicado en
un laboratorio de investigación en EEUU, que puede realizar más de un trillón
de cálculos por segundo). Los científicos chinos que desarrollaron el
Zuchongzhi, de 66 cúbits, mostraron que esta máquina podía solventar en tres
minutos operaciones matemáticas que su competencia tradicional tardaría 600
millones de años en completar. Una velocidad que los 127 cúbits del Eagle, que
IBM presentó a finales de 2021, podría llegar a doblar.
La primera aplicación
práctica de la computación cuántica es la investigación, como el desarrollo de
nuevos materiales o moléculas. Por ejemplo, estudiando cómo un nuevo
medicamento puede interactuar con el cuerpo humano. También podría ser capaz de
transgredir la criptografía, el método de seguridad informática más robusto de
la actualidad, por lo que la carrera cuántica está suscitando interés militar
además de científico.
No obstante, el
computador cuántico de España no llegará a esas cifras. La licitación abierta
por el BSC pide que el ordenador suministrado tenga al menos 20 cúbits cuando
esté finalizado en 2025, así como capacidad para ser ampliado hasta los 50.
“El objetivo de
Quantum Spain no es competir con otros computadores cuánticos en número de
cúbits. Queremos calidad antes que cantidad. Este es un proyecto realista que
apuesta por tener un ordenador cuántico potente, pero no a costa de sacrificar
aquellas propiedades cuánticas que lo hacen especial”, explica Alba Cervera,
coordinadora de Quantum Spain.
“El objetivo es tener
un dispositivo funcional y de calidad, que sea útil y que pueda utilizarse para
resolver problemas reales en el futuro próximo. Queremos que sirva para que
España desarrolle algoritmos propios, que se fomente su uso transversal tanto
para investigación como para empresas y que forme a los futuros usuarios y
usuarias de esta tecnología”, añade Cervera, doctora en computación cuántica.
España no alcanzará
las cifras de los líderes en este campo, pero también ha comprometido mucho
menos dinero en el proyecto. EEUU gastará 29.000 millones de dólares 2022 a
2026, mientras que se calcula que la inversión de China, que no ha hecho
públicas las cifras, es similar. En comparación, los 10 millones que empleará
el BSC en adquirir su primer computador cuántico (8,2 millones antes de
impuestos) forman parte de una partida de 22 millones de euros con la que se
financia el proyecto Quantum Spain. La cifra es ampliable a 60 millones en los
próximos tres años, cubiertos en su totalidad por fondos europeos.
Chip a chip
El BSC ha previsto
que el computador cuántico español se construya chip a chip, a instalar cada
seis meses hasta completar un mínimo de siete chips. El primer chip deberá
tener al menos 2 cúbits y ser entregado en diciembre de 2022.
A partir de ahí, el
pliego de condiciones técnicas exige que cada nuevo chip instalado mejore el
anterior, y que el número de cúbits se doble cada dos generaciones. Antes de
eso, la empresa que gane el concurso deberá instalar el propio ordenador
cuántico en el recinto del BSC, una antigua capilla de Barcelona que compartirá
con el supercomputador español MareNostrum.
La pieza principal y
más característica de los ordenadores cuánticos es su refrigerador de dilución,
un sistema basado en helio que alcanza temperaturas mucho más bajas que el
enfriamiento por agua. Es tan llamativo que el BSC ha introducido como
requisito deseable “la entrega de un refrigerador de dilución para su muestra
al público y su exposición, sin que este tenga que ser funcional ni cumplir con
ninguna especificidad respecto al tamaño”.
Código abierto y
Linux
Para el software del
ordenador, el BSC ha exigido que este sea de código abierto. Tanto en el
apartado de programación como en el de acceso e interacción con él. “Se deberá
proveer contacto directo al BSC con los desarrolladores de dicho software de
programación. Deberá servir para resolver dudas como para poder hacer
peticiones de modificación del código de la herramienta”, pide el centro.
“El sistema operativo
deberá ser Linux, todos los componentes deberán llevar la misma versión de
sistema operativo”, añade el BSC.
Este es uno de los
requisitos que podría echar para atrás a empresas como Google o IBM, cuyos
desarrollos se basan en software privativo. Su modelo de negocio con esta
tecnología es alquilar potencia de cálculo de manera remota a investigadores y
empresas que requieran el uso de computadores cuánticos para sus experimentos o
nuevos desarrollos. Microsoft, otra de los líderes del sector, estaría en la
misma situación.
Este requisito, no
obstante, no es negociable para el BSC, según expresa en el pliego de
condiciones. La institución lidera también un proyecto europeo para llevar la
lógica de código abierto también al terreno del hardware, en concreto a los
chips. “Europa tiene que tener tecnología soberana, primero porque a nivel
económico va a generar un rendimiento, pero segundo, porque si quieres hacer
una internet ética, tienes que dominar la tecnología que la sostiene”, explicó
en un reportaje de elDiario.es Mateo Valero, director del BSC.
Fuente: El Diario.es