Ignacio Cirac: “Las computadoras cuánticas van a cambiar el mundo y los gobiernos deben darles prioridad para aprovecharlas”

VALENCIA.- En el marco del encuentro internacional de rectores, organizado por el Banco Santander, que se realiza en esta ciudad, el especialista Ignacio Cirac aportó una mirada crucial para entender el impacto que puede tener la irrupción de la computación cuántica en las sociedades, como otro punto a no soslayar de la evolución de la tecnología en estos tiempos.

Doctor en Física por la Universidad Complutense de Madrid, Cirac es considerado el abanderado de la computación cuántica, que implica la aplicación de la física cuántica a la computación y a las comunicaciones. Es, además, director del Instituto Max-Planck de Óptica Cuántica en Alemania desde 2019 y vocal del Consejo de Administración de Telefónica.

Pensar en la computación cuántica implica considerar dispositivos tecnológicos superiores a los súper ordenadores que existen hasta ahora, y por lo tanto muy distintos de los clásicos dispositivos que se encuentran en las casas. Se trata de elementos que pueden realizar cálculos especiales, de formas alternativas, mucho más complicados y con mucha mayor velocidad.

Cirac destaca que las funcionalidades de la computación cuántica son infinitas. La producción de medicamentos y la investigación en meteorología, entre otros ámbitos, podrían verse beneficiados a partir de los adelantos en este tipo de tecnología. Todavía la ciencia trabaja en prototipos de ordenadores, pero Cirac recalca que es necesario que los gobiernos se involucren para avanzar en un uso ético de sus funciones una vez que sean construidos. “Hay problemas que nunca se podrán resolver con un ordenador clásico, pero con los cuánticos, una vez que los construyamos, los podremos resolver”, afirmó a LA NACION.

-Lo primero que me gustaría preguntarle es lo siguiente. Google en 2019 alcanzó la supremacía cuántica. ¿En qué estado están hoy los prototipos y los simuladores de ordenadores cuánticos? ¿Y qué implicó ese desarrollo que entiendo fue un hito?

-Sí. En primer lugar, eso fue porque a pesar de que ya existían prototipos no habían sido capaces hasta entonces de resolver un problema de manera más rápida que los superordenadores que tenemos. Y en 2019 se consigue por primera vez. Desde ese año hasta ahora los ordenadores cuánticos han ido progresando, aumentando y van siendo cada vez mejores, pero todavía nos queda un camino por recorrer. Todavía estamos trabajando con prototipos. Las cuestiones que hoy se están estudiando en todo el mundo son en primer lugar si estos prototipos ya pueden ser útiles para algo más que para una demostración de potencia. Para algo de lo que la sociedad se pueda beneficiar. En segundo lugar, conseguir o hacer con esos prototipos ordenadores cuánticos de verdad. Ordenadores cuánticos que no tengan errores, que sea muy potentes y que puedan resolver una serie de problemas que sean interesantes.

- Los prototipos de ordenadores cuánticos ya son más rápidos que las computadoras clásicas. ¿Lo único que se puede discutir entonces es que tanto más rápido son?

-Lo que ocurre es que depende de la cuestión que queramos resolver con ellos. Si uno tiene un ordenador tan potente como estos, como los supeordenadores, uno quizá resuelve problemas relacionados con la meteorología y a lo mejor otro quiere diseñar un material que aguante o que conduzca mejor la electricidad, o un producto químico pues que cure alguna enfermedad. Entonces dependiendo del problema que quieres resolver unos ordenadores son más rápidos y otros más lentos. Y sabemos que los ordenadores cuánticos para muchos de ellos pueden ser muchísimos más rápidos. De tal forma hay problemas que nunca se podrán resolver con un ordenador clásico, pero con los cuánticos, una vez que los construyamos, los podremos resolver. Así que la cuestión es para que problema queremos aplicarlos. Hay algunos problemas para los que no se necesitaría utilizar un ordenador cuántico

-¿Cuántos qubits tiene hoy el simulador o prototipo que más desarrollo ha alcanzado?

-Hay ordenadores cuánticos que tienen más de mil qubits. Lo que pasa es que no solo cuestión del número de qubits, sino que tan buenos son. Uno puede tener qubits que sean muy malos que no hagan lo que queramos hacer, entonces tener muchos no sirve para nada. La cuestión en cuantas hay que sean muy buenos qubits, y estamos por el orden de los 100, 200 o 300. Ya hay 300 que son razonablemente buenos. Todavía no son perfectos. Nos gustaría que sean mejores, pero estamos en ese orden.

-En cuanto a la inversión para el desarrollo de computación cuántica. Estados Unidos realiza importantes inversiones, España está abocado más al desarrollo académico y China invierte mucho más que cualquier país de Europa o incluso EE.UU y supera a todos juntos. ¿Qué peligros y desafíos supone el desarrollo de estas tecnologías a nivel geopolítico? ¿Cuáles serán las ventajas que posea el primer país que tenga una computadora cuántica?

- De momento conocemos varias aplicaciones de los ordenadores cuánticos. Entonces el que tenga un ordenador cuántico puede utilizar esas aplicaciones. Una de las aplicaciones está en el campo de la criptografía, encriptar mensajes, por lo cual si uno tiene ese ordenador podrá descriptar mensajes y esa es una ventaja muy grande.

-¿Es una amenaza entonces para la criptografía?

-Sí, es una amenaza. Lo que pasa es que nosotros ya sabemos cómo empezar a cambiar nuestros mecanismos de encriptar mensajes para que sean resistentes. Es lo que está pasando ahora. Eso puede que no sea entonces tan grave. Pero lo que sí existe es que estos ordenadores cuánticos tienen potencia para hacer muchas otras cosas por ejemplo, para diseñar fármacos y materiales. Si uno puede diseñar fármacos puede hacer entonces patentes, puede ganar propiedad intelectual, puede venderlos, puede hacer muchos más negocios que los demás.

-¿La aplicación a la que se ve un potencial uso más rápido son los remedios? ¿Piensa que va a servir para combatir enfermades?

Es lo más claro. Lo que pasa es que como aún no tenemos ordenadores cuánticos es difícil imaginarse cuáles son las aplicaciones más importantes. Si estuviéramos ahora 80 años antes cuando los primeros ordenadores se crearon nadie se hubiera imaginado que nos sirven para los que nos sirve hoy. Entonces esto es algo que yo creo tira mucho a los gobiernos, no solo el chino sino todos, el español, el argentino, a pensar que las tecnologías cuánticas son una prioridad porque sabemos que van a cambiar el mundo y hay que estar en la frontera para poder aprovecharlas.

-Es interesante el punto, pero también pueden ser una amenaza a nivel internacional

Claro, como todas las tecnologías informáticas pueden ser una amenaza. Si uno tiene un ordenador muy rápido lo puede usar para muchas cosas: cosas buenas y cosas malas.

-Al estudiar el mundo microscópico, en el que se aplican leyes físicas distintas. En donde existe el principio de superposición cuántica. Ya no estamos en punto a u otro b sino que podemos estar en los dos a la vez, nos enfrenta a comprender el mundo de otra forma? Usted siempre dice que se especializó en física cuántica porque le gustaba demasiado la matemática, pero también a filosofía y señaló que lo que más le interesa es saber de qué estamos hechos. ¿Se refería al cambio espacio/tiempo que tienen estos descubrimientos?

-Nosotros tenemos muchas preguntas que vamos resolviendo con el tiempo. Hasta hace poco, hasta hace cien años, teníamos una idea muy equivocada de cómo estamos hechos. Sabíamos que estamos hechos de partículas más pequeñas, pero no sabíamos cómo. Ahora lo sabemos bastante bien. Sabemos que estamos hechos de partículas subatómicas, como esas nos crean, crean las moléculas pero nos gustaría saber si sigue hasta el final haciéndose el cosmos más pequeño. Nos gustaría saber cómo empezó el universo, nos gustaría saber cómo vamos a acabar. Hay muchas preguntas que quizá no tienen una aplicación directa pero que son inherentes a la curiosidad.

-Si pudiese resolver una pregunta, imaginando un escenario futurista. Quizá en 80 años ya con una computadora cuántica funcionando a la perfección, sin errores. ¿Cuál es la pregunta qué a usted más le gustaría responder?

-Yo creo que el descubrir algo desconocido en física. De la misma forma que hace cien años descubrieron la física cuántica es posible que haya otra teoría que vaya más allá de la física cuántica y que nos ayude a resolver no solo problemas filosóficos sino también a tener otras aplicaciones. Esperamos que nos pueda ayudar a eso. Y en particular el caso más sonado sería algo que pudiese unificar la gravitación, la ley de gravitación de Einstein con las leyes de física cuántica. Es un problema abierto en los últimos 80 años. Eso, si nos diese una ayuda un ordenador cuántico, creo que lo agradeceríamos mucho los físicos.

-Usted señala que al todavía no haberse desarrollado el ordenador cuántico es muy difícil saber entonces las aplicaciones que surgirán de esa tecnología. Entran aquí en juego otras ciencias, otras ramas. Pero yo me imagino que cuando usted sueña se imaginó alguna vez una aplicación o algo en particular que diga yo ya veo a la computadora resolviendo esto. Cuál es la aplicación o si puede diseñar el modelo ideal de computadora cuántica cómo sería

-Lo que más me interesa personalmente de los ordenadores cuánticos es que pueden resolver lo que llamamos problemas de muchos cuerpos. Problemas científicos pero que luego tienen sus aplicaciones. Así como podemos entender muy bien cómo se resuelven los fluidos y los tubos para los fluidos. Podemos construir casas, aviones, cohetes, pero hay algo que no sabemos hacer que es cuando nos vamos al mundo microscópico y hay muchas partículas no sabemos predecir lo que va a pasar. Y eso es lo que pienso que los ordenadores cuánticos sí que pueden hacer: pueden predecir lo que va a pasar ahí. Esa es la aplicación más importante, para mí, que nos dará el paso, nos abrirá el camino para poder no solo comprender sino utilizar la física que existe y que no podemos desarrollar porque no la podemos resolver.

-Qué desafío mantenerlos fríos y separados

-El ordenador cuántico de tres metros cuadrados. Hay que tenerlos bajo unas condiciones especiales y para generar esas condiciones hace falta un laboratorio enorme. Hace falta muy bajas temperaturas, una electrónica que no tenga ningún defecto, que no haya ningún ruido, que no entre nada en el laboratorio, que este completamente aislado, que no haya campos magnéticos. Si ahora por ejemplo pasa un auto y te pongo una computadora cuántica, te volvería loco. Hay que aislarlo para que no tenga ningún efecto, aunque no lo oímos, estos efectos son físicos y se producen y es lo que hace necesitemos unos laboratorios muy grandes normalmente para tener estos pequeños ordenadores cuánticos y tenerlos en unas condiciones muy extremas.

-Usted recién decía que no importaba solamente el número de los qubits sino la calidad. Pero de acá a los próximos años en qué estado de desarrollo se imagina a simuladores cuánticos. A 80 años se imagina ya una computadora cuántica en perfecto estado, pero de acá a más corto plazo, como por ejemplo cinco años

-De acá a cinco años tenemos que hacer dos cosas yo creo importantes. En primer lugar empezar a corregir esos errores. Los errores se pueden tratar de evitar o se pueden corregir y evitar es muy muy complicado, pero sí se puede corregir. Entonces creo que tenemos que empezar a corregirlos y creo que se han dado los primeros pasos. En segundo lugar, en paralelo, hay que ver estos prototipos que tenemos y hacerlos más grandes. A pesar de que tengan errores intentarlos explotar para nuevas aplicaciones. Dejar en manos de los emprendedores, de los jóvenes, de la gente con ideas para los que quieran utilizarlos. De la misma manera como con los computadores antiguos cuando las gente los empezó a utilizar empezaron a encontrar aplicaciones. Es algo parecido

-¿Hasta cuándo piensa que va a durar en el tiempo la ley de Moores?

¡Uyy! Es difícil. Cuando uno predice que se va a acabar algo es difícil. Decían que se iba a acabar en el año 2020 y sigue todavía. No me atrevo a decirlo (se ríe) porque seguro me equivoco.

-Le preguntaba por el sistema educativo. Los sistemas educativos son los mismos desde mucho tiempo y ahora estamos... La tecnología avanza con inteligencia artificial, avanza con computadoras cuánticas. ¿Cómo lo ve?

-Bueno, hay dos aspectos importantes, yo creo. En primer lugar, tenemos que preparar las siguientes generaciones para que puedan utilizar estas tecnologías. Nos ha pasado, en el caso de la inteligencia artificial, que nos ha cogido un poco a los pasos, en el sentido de que ahora los jóvenes no hay tantos que puedan cubrir todos los puestos de trabajo que necesitamos en esos campos. Así que yo creo que nos tenemos que dedicar a educar a esos jóvenes en estos campos e intentar motivarlos para que estudien en estos campos. Esa es una de las partes importantes. Y la segunda es la utilización. Según vamos desarrollando nuevas tecnologías, vamos utilizándolas en la educación. No es lo mismo hace 100 años, como estudiaban en clase, donde el profesor leía el libro porque no había libros, que ahora ya que tenemos libros, tenemos acceso, tenemos internet, pronto tendremos acceso a las gafas estas, con todo ese tipo de cosas, pero supongo que habrá una revolución educativa y tenemos que aprovecharla. Hay muchas cosas que se siguen enseñando de memoria, y yo no sé que vos decís, cuál es el sentido si lo que tenés que aprender es a razonar teniendo la tecnología. Me queda como obsoleto mucho de... Sí, sí, pero yo estoy de acuerdo en que tenemos que aprender a resolver cuestiones con los medios que tenemos a mano, no solo con la memoria, sino con los ordenadores, con Internet, con todo lo que tenemos a mano, es muy importante. Aún así, yo creo que es importante el ejercitar la memoria. A una persona le sirve mucho la memoria porque por mucho que tengas un teléfono móvil las cosas apuntadas en algunos momentos lo necesitas hacer y ese ejercicio de ejercitar la memoria pues hay que educarlo también y no hay que exagerar como hacíamos antes que se genera memoria pero también tiene tiene su parte dentro de la educación en el tema de las desigualdades a la tecnología obviamente produce que cada vez haya menos trabajos mecánicos y cada vez avanzando eso y se traduce también en la educación, no va a ser lo mismo la educación de un país desarrollado con un centro desarrollado.

-¿Cómo se imagina ese escenario de una persona que compite en el mercado laboral, que no tuvo por el hecho esa tecnología, con otra?

-Yo creo que eso es un punto muy importante y muy relevante que hay que tomar conciencia desde el principio. El que la tecnología no está hecha para aumentar la desigualdad, sino para que desaparezca la desigualdad o para disminuirla. Y eso tendría que ser así. Es decir, que si ahora vemos que la tecnología ayuda a la educación, yo creo que teníamos que ponernos de acuerdo para que esa ayuda no se haga solo en los países más ricos, sino que se haga en todos los países a la vez, incluso más en los países que más lo necesitan. Eso es algo muy importante. Yo sé que hay OMGs y hay fundaciones que lo están proclamando, pero no es tan fácil de llevar a la práctica, pero creo que es un punto importante. Sí, porque yo lo veo por ahí. En Argentina, hay gente que ya tiene acceso a internet, computadoras y todo, y por ahí. Claro, pero eso es algo que tendrían... Eso es cuestión de los gobiernos y la sociedad poder pedirle a los políticos que el Internet llegue a todos, Internet para todos y que lo podamos utilizar todos. En este tema, sé que te gusta la ciencia ficción, ¿qué dirías a alguien que dice que todavía la computación cuántica es ciencia ficción? Bueno, que igual sí, que es ciencia ficción, y como mucha parte la Ciencia ficción se convierte en realidad. Yo creo que algunas de las cosas que conocemos de la computación cuántica se van a convertir en la realidad. Otras cosas que aparecen en películas de ciencia ficción sobre computación cuántica no son ciertas, no son correctas, y entonces no se van a convertir en realidad. ¿Cuál es el experimento más sorprendente que hayas tenido que hacer con computación cuántica?

¿Cuál fue el momento en el que dijo esto lo vengo luchando y llegué a esto y esto me da una alegría?

Bueno yo creo que fue en el año 95, la primera vez que con un colaborador vimos cómo se podía construir un ordenador cuántico. Por aquel entonces, se sabía de manera abstracta que un ordenador cuántico podía ayudar, pero no sabía si se podía incluso construir. Entonces, estuvimos pensando durante un tiempo y en un día en concreto ocurrió la eureka, que fue en el siglo, pues ya se puede hacer. Ese día, esa noche no dormí, estuve todo alabado, pasando y haciendo todo. Y eso yo creo que es uno de los siglos que recuerdo mejor. ¿Y le pasó algún momento dudar de tener todo lo teórico, de decir, no sé si voy a llegar a que esto sea palpable o que sea...? Bueno, eso pasa muy a menudo. Nosotros, los investigadores, hacemos muchas investigaciones y nuestra... No sé si te va a grabar bien esto, pero nuestra obligación es dudarlo todo. Y entonces dudar incluso de nuestro éxito. Entonces, bueno, tenemos que luchar. Y pasa a menudo en los científicos que muchas veces tienes pequeños bajones, porque no te sale lo que quieres hacer, pero yo supongo que eso lo superamos luego con los éxitos que ocurren.

-¿Hay algo que no le haya preguntado que le gustaría responder?

-Quizá lo siguiente. Yo creo que es importante para los científicos como yo poner un halo de cautela delante de los ordenadores cuánticos. Está saliendo en muchos medios de comunicación y en todas partes que los ordenadores cuánticos ya están aquí, que van a resolver todos los problemas, que van a ser algo impresionante, pero eso no es así. Tenemos prototipos, y no podemos resolver ningún problema, entonces hay una burbuja muy grande que se está creando, que se ha creado y que en cualquier momento podría explotar. Hay que prevenir para decir que la computación cuántica es independiente de esa burbuja es algo a más largo plazo. Sin embargo, es algo que segura con seguridad va a cambiar nuestra sociedad.

-¿Por qué piensa que se ha creado esa burbuja?

Hay emoción y también hay desinformación, incluso los científicos mismos, pues a lo mejor quieren hacer más promesas de las que pueden hacer y son demasiado optimistas, luego pues hay gente que también quiere ganar valor con esto, y entonces hacen proclamas que no son correctas. Entonces, este es un mundo en el que, como en muchos casos, ha habido muchas burbujas tecnológicas, y esta puede ser una más. Mi mensaje es simplemente este: ´Estoy seguro que detrás de esta burbuja hay realmente algo que nos puede cambiar como sociedad y por lo tanto tenemos que prestar atención seriamente a lo que es la computación cuántica y las tecnologías cuánticas, pero todavía hay que ser cauteloso.

-La inteligencia artificial, ¿te imaginás en algún momento esa convergencia o cómo proyectás esa relación en la inteligencia artificial con computación cuántica o la inteligencia artificial rodando?

-Bueno, la computación cuántica probablemente pueda ayudar en la inteligencia artificial, puede hacer que sea... El aprendizaje, que sea más rápido y también la expresividad. Puede hacer que algunas cosas que no se pueden aprender con mucho aprendizaje, a lo mejor con un ordenador cuántico, sí se pueden aprender con un ordenador cuántico. Con un ordenador clásico, sí se pueden aprender con un ordenador cuántico. Todavía es muy especulativo, porque no lo podemos probar, no tenemos esos ordenadores, pero hay bastante esperanza en que en el campo de la inteligencia artificial, los ordenadores cuánticos la empujen, la aceleren y la hagan todavía más potente.

-¿Usted es optimista con la inteligencia artificial o es de la corriente que considera que la IA es “mala” y tiene una mirada pesimista sobre estos avances?

-No, yo soy optimista, pero con cautela. Yo soy optimista, como todas las tecnologías, hay que utilizarlas y hay que regularlas para que hagan el bien a la sociedad. Entonces, si en algún momento vemos que hay alguna desviación, pues hay que controlar esa desviación y ver que no ocurra. Para eso hay que contar con los expertos y prepararse a tiempo. Además de esto, las tecnologías pueden ayudar en muchas cosas. En medicina pueden detectar algo que probablemente los médicos no serán capaces de detectar o prevenir algo que no se puede prevenir de otra forma, así que nos pueden ayudar mucho. Lo que hay que hacer es que las cosas que sean más desafortunadas o que sean más peligrosas o malas directamente, pues hay que regularlas y ver que no afecten, si es posible. Ahí no soy un experto, pero es lo que pienso que debería ocurrir, si es posible. Hay todos los lugares con muchos casos.

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