¿Para qué sirve la primera computadora cuántica comercial de IBM?

La primera computadora cuántica comercial presentada por IBM durante el CES 2019 —la feria de tecnología de consumo más grande del planeta— servirá para resolver problemas que hasta ahora compañías de sectores como el energético, financiero e industrial no podían resolver. La simulación de problemas físicos y químicos, la creación de materiales y el pronóstico de riesgos financieros son las principales aplicaciones de esta tecnología.

La IBM Q System One es una computadora cuyo funcionamiento para hacer cálculos se basa en la mecánica cuántica; la ciencia que, de manera muy básica, estudia escalas pequeñas de la naturaleza: las moléculas, los átomos y las partículas subatómicas.  La particularidad de esta máquina, a la que es más preciso llamar un sistema de cómputo cuántico universal, es que es de carácter comercial, por lo que sus capacidades ya están disponibles en el mercado.

Compañías como GP Morgan Chase, en el sector financiero, Daimler, en el industrial, Samsung, en el de electrónica, JSR, en el de materiales y ExxonMobil, en el de energía, han usado ya el cómputo cuántico dentro del programa IBM Q Network, que data de finales del 2017, mediante el cual se invita formalmente a empresas a colaborar en la investigación y el desarrollo de esta tecnología.

“Todas estas empresas tienen algo en común: cuentan con equipos de investigación buscando casos de uso con los cuales puedan encontrar una ventaja competitiva, que en este caso implica resolver problemas que hoy no son capaces de resolver por medio del cómputo digital”, dijo Mauricio García, especialista en Cómputo Cuántico de IBM en México.   

Acceso a través de la nube

Desafortunadamente, comprar una computadora cuántica comercial para jugar videojuegos en casa o scrollear la pantalla en Instagram permanecerá fuera de las posibilidades de la mayoría de la gente. Ni siquiera las empresas tendrán uno de estos equipos en instalaciones propias, ya que solo es posible acceder a ellos por medio de la nube de IBM.

Esta es la razón de que, también durante el CES 2019, en Las Vegas, Nevada, la tecnológica estadounidense anunció la construcción del IBM Q Quantum Computation Center, en Poughkeepsie, Nueva York, Estados Unidos, un lugar que estará dedicado a albergar estas máquinas en forma de cubo de 2.7 metros de ancho por 2.7 metros de alto, el cual se prevé que sea inaugurado a finales del 2019.   

El sistema de la IBM Q System One incluye un procesador cuántico autocalibrado con una capacidad de procesamiento que podrá llegar a los 50 Qbits; un ambiente criogénico que mantiene el equipo a -273 grados centígrados; instrumentos de lectura y escritura de información que usan microondas; un soporte lógico o firmware, que contiene las instrucciones más básicas de la computadora, y una interfaz digital para interactuar con la máquina y conectarla a la nube.

El servicio de cómputo cuántico de IBM supone también acceso al equipo de investigación de la compañía y al establecimiento de un plan de trabajo conjunto. “El hecho de que sea un componente de cómputo tan particular, tan escaso en cuanto a las habilidades que se requieren para manejarlo, obliga a que esta sea la forma de consumirlo. Creo que si no estuviéramos en esta época de los servicios bajo demanda generalizados no tendríamos esta dinámica de mercado”, dijo García.      

Sin duda el cómputo cuántico es escaso. El mismo Mauricio afirma que los equipos serán costosos y un reciente artículo de Martin Giles para la MIT Technology Review plantea las dificultades que tienen algunas startups para conseguir los componentes necesarios si se quiere construir uno de estos aparatos.       

“Es desafiante, porque lo que una vez fue una tecnología experimental y esotérica se está transformando en una tendencia dominante liderada por compañías gigantes como IBM, Google y la china Alibaba. Como resultado, la demanda está creciendo mucho más rápido que la oferta en algunas áreas críticas”, refiere el texto.  

“La decisión de IBM de producir una computadora cuántica comercial obedece a una demanda del mercado y a que nos sentimos cómodos con el desarrollo tecnológico que tenemos en este momento”, dijo García en entrevista con El Economista.          

El futuro del cómputo

El cómputo cuántico se resume en la utilización de algunas de las cualidades de los sistemas subatómicos: la superposición y el entrelazamiento, para abordar la solución a problemas que el cómputo tradicional no puede resolver. Sus características ofrecen una capacidad de procesamiento exponencial y debido a que los procesadores actuales funcionan de manera secuencial, esto es que realizan una operación después de que han terminado otra, dichos problemas no pueden ser resueltos con un poder de cómputo tradicional.

“En el área de IBM Research hemos estado trabajando en el desarrollo de la computación cuántica desde hace décadas. Desde la teoría de la información cuántica hasta los primeros elementos de hardware que demuestran estos principios teóricos y como parte de este programa de investigación, en la primera década de este siglo se empezó a construir este tipo de hardware”, añadió García.

A partir de 2016, la compañía abrió el uso de los primeros equipos de cómputo cuántico que aun se encontraban en fase experimental bajo condiciones de laboratorio. “Esto se hizo con la idea de dar acceso a la comunidad que pudiera estar interesada y un poco validar realmente qué tanta hambre había de utilizar este hardware, qué tanta gente había allá afuera queriendo diseñar nuevos algoritmos, queriendo innovar con esta tecnología” dijo.

De acuerdo con el especialista, desde vez que se abrió este programa al público en general, la compañía tiene registrados a más de 100,000 usuarios registrados en su plataforma de cómputo cuántico. Estos usuarios han ejecutado más de 6.7 millones de experimentos en estas computadoras, con los cuales se produjeron 130 publicaciones científicas registradas.

“Esto nos dice que realmente hay una comunidad muy grande de personas que están interesadas en este tipo de tecnología y habla de que vamos por buen camino al pensar que este es el futuro del cómputo”, dijo Mauricio.

rodrigo.riquelme@eleconomista.mx