Los investigadores de los mejores laboratorios universitarios y corporativos de todo el mundo están en constante competición para crear el primer ordenador práctico y utilizable. Los ordenadores cuánticos (utilizan bits cuánticos, o qubits) son capaces de ejecutar cálculos imposibles para la tecnología existente. Prometen abrir nuevas posibilidades en áreas como la investigación médica, la Inteligencia Artificial y la seguridad.

Pero, ¿cómo de cerca están los ordenadores cuánticos en convertirse en realidad y en dejar obsoleto el cifrado que hoy se conoce?

IBM Quantum Experience

En marzo, IBM anunció el lanzamiento de una línea comercial de ordenadores cuánticos para empresas y laboratorios, llamada “IBM Q”, y que los investigadores y desarrolladores externos ya podrían comenzar a ejecutar simulaciones en ella.

IBM Quantum Experience (IBM Q) permite a cualquier persona conectarse al procesador cuántico de IBM a través de IBM Cloud, ejecutar algoritmos y experimentos, trabajar con los bits cuánticos individuales y explorar tutoriales y simulaciones sobre lo que podría ser posible con la computación cuántica.

“IBM ha invertido durante décadas en el crecimiento del campo de la computación cuántica y estamos comprometidos a expandir el acceso a los sistemas cuánticos y a sus poderosas capacidades para las comunidades científicas y empresariales”, dijo Arvind Krishna, vicepresidente senior de Hybrid Cloud y director de IBM Research. “A raíz de Watson y del blockchain, creemos que la computación cuántica proporcionará un conjunto de servicios muy potentes entregados a través de la plataforma IBM Cloud, y promete ser la próxima tecnología importante que tiene el potencial de impulsar una nueva era de innovación entre las industrias”.

En mayo, IBM anunció que había construido su procesador cuántico universal más ponente hasta la fecha. Se trató de un prototitpo de 17 qubits, y será la base para los primeros sistemas comerciales de computación cuántica que ofrecerán como parte del programa IBM Q

Google y su ordenador cuántico

Poco después, en junio, Google levantó la apuesta de IBM anunciando de que tenía un sistema de 20 qubit y que en sus planes está la construcción del que hasta la fecha se creía que sería el ordenador cuántico más potente del mundo, con un chip de 49 qubit, para finales de año. Alan Ho, ingeniero en el laboratorio de IA cuántica de Google, reveló el progreso de la compañía en una conferencia de computación cuántica en Munich, Alemania.

El desarrollo de este ordenador ya está en marcha, por lo que en los planes más recientes de Google está el fijar una estrategia para empezar a comercializarlo.

Durante años, Google ha dedicado mucho tiempo y dinero a hacer realidad uno de los sueños más ambiciosos de la tecnología moderna: la construcción de un ordenador cuántico de trabajo. Ahora la compañía está pensando en cómo convertir el proyecto en un negocio.

Google ha estado ofreciendo en los últimos meses, a los laboratorios de ciencias y a los investigadores de Inteligencia Artificial, acceso a sus máquinas cuánticas a través de internet. Según Bloomberg, el objetivo era estimular el desarrollo de herramientas y aplicaciones para la tecnología y, en última instancia, convertirla en un servicio de computación en la nube más rápida y potente.

Por ahora, según Bloomberg, el hardware cuántico de Google incluye una especie de centro de datos cuánticos embrionarios y el proyecto de código abierto ProjectQ, para que los desarrolladores escriban código para ordenadores cuánticos..

“Están tan abiertos que están construyendo hardware cuántico y en algún momento en el futuro lo convertirán en un servicio en la nube”, dijo Peter McMahon, un investigador de computación cuántica de la Universidad de Stanford.

El ordenador cuántico más potente del mundo

Pero el ordenador cuántico de 49 qubits de Google ha sido desbancado, muy recientemente, por la creación de un ordenador cuántico de 51 qubits, obra de Mikhail Lukin un físico de Harvard, antiguo alumno del Moscow Institute of Physics and Technology y cofundador del Centro Ruso de Física Cuántica; lo que lo convierte en el ordenador más potente del mundo hasta la fecha.

Para poder realizarlo, explicó Lukin que “empleamos qubits basados en átomos fríos que se “sostienen” en el aire gracias a la acción de una especie de “pinzas ópticas”. Estas no son otra cosa que rayos láser dispuestos de una manera especial para enfriar dichos átomos gracias al poder energético con el que se les “golpea”. De esta manera, se puede obtener un conjunto de átomos fríos que, mediante sus interacciones cuánticas, son capaces de resolver operaciones. Esto son los qubits, las unidades de procesamiento de un computador cuántico”.

Lukin y su equipo han demostrado la potencia de este sistema resolviendo operaciones que definen el comportamiento de numerosas partículas ligadas, algo que es casi imposible de resolver por los ordenadores actuales.

Por otro lado, este ordenador ha podido predecir efectos físicos que se desconocían hasta ahora, lo que contribuye a una mejor comprensión de las partículas ligadas.

Moviéndose rápidamente

Estos sistemas son capaces de resolver problemas que los ordenadores tradicionales no pueden arreglar. La tecnología sigue siendo impredecible e inestable, y su comercialización todavía sigue estando bastante lejos. Sin embargo, los incipientes esfuerzos de Google para comercializarlo, y los pasos similares por parte de IBM, están abriendo una nueva fase de competencia en el creciente mercado en la nube.

“Las cosas realmente se han movido mucho más rápido de lo que esperaba”, dice Simon Devitt en la Macquarie University de Sydney, Australia. “Ahora que Google y otras compañías involucradas en la computación cuántica han dominado gran parte de la ciencia fundamental detrás de la creación de qubits superconductores de alta calidad, el gran reto al que se enfrentan estas empresas es escalar estos sistemas y reducir sus tasas de error”.