España se posiciona con ventaja en la computación cuántica europea
Dispondrá en Barcelona de dos ordenadores cuánticos complementarios que ofrecerán capacidades a medida para la investigación científica.
España dispondrá a corto plazo de dos ordenadores cuánticos, uno propio y otro integrado en una red europea, que convertirán al Centro Nacional de Supercomputación de Barcelona en uno de los vectores que cambiarán el destino tecnológico de Europa.
España se ha posicionado con una ventaja significativa en el mundo de la computación cuántica europea, después de que en octubre de 2021 el Gobierno pusiera en marcha el proyecto Quantum Spain.
Este proyecto surgió para reforzar las capacidades de computación cuántica de España y su mera existencia ha sido uno de los factores determinantes para que la red europea de computación cuántica, que se ha lanzado este mes de octubre, seleccionara a España como uno de los seis nodos que constituirán este sistema continental de computación de vanguardia.
La computación cuántica se diferencia de la computación clásica en que se basa en la mecánica cuántica para el procesamiento de la información.
Base industrial sólida
En vez de unos y ceros (bits), la computación cuántica utiliza cúbits, la unidad básica de este sistema computacional: cada cúbit está en una superposición de cero y uno de manera simultánea, algo imposible en la física clásica, pero que ocurre espontáneamente en el universo cuántico.
Esta capacidad, propia de las partículas elementales, aplicada al procesamiento de la información, permitirá a los ordenadores cuánticos, por ejemplo, optimizar los flujos de tráfico y resolver problemas fundamentales en química y física para el desarrollo de nuevos fármacos y materiales. Y todo ello con ahorros exponenciales en los tiempos de procesamiento.
Europa, siguiendo su larga tradición de excelencia en la investigación cuántica, se ha propuesto desarrollar una base industrial sólida de esta tecnología para situarse a la altura de sus competidores mundiales.
Seis ordenadores cuánticos en Europa
Uno de los esfuerzos acometidos por la Comisión Europea ha sido la construcción de seis ordenadores cuánticos de última generación para 2023. Uno de esos seis ordenadores se implantará en España, gracias al acierto de haber puesto en marcha Quantum Spain.
El Centro Nacional de Supercomputación de Barcelona (BSC-CNS) ha sido el elegido por la European High Performance Computing Joint Undertaking (EuroHPC JU), para albergar ese ordenador de la red europea de computación cuántica en España.
Esa elección ha sido el resultado de un procedimiento muy riguroso de la Comisión Europea, explica a T21/Prensa Ibérica Josep María Martorell, director asociado del BSC-CNS.
Añade que este centro fue escogido, principalmente, por su larga experiencia (20 años) en la gestión de infraestructuras de supercomputación, así como por su capacidad investigadora (a la que se dedica más del 80 por ciento de sus casi 800 trabajadores) y por la existencia previa de Quantum Spain, que coordina el BSC-CNS.
Dos ordenadores cuánticos en Europa
Eso significa que el BSC-CNS se ha convertido en un vector clave del desarrollo de la computación cuántica en España, ya que, antes de la selección europea, ya había iniciado el proceso de licitación para construir en sus instalaciones de Barcelona el primer ordenador cuántico del sur de Europa.
Este primer ordenador cuántico, iniciativa exclusivamente española, está previsto que inicie su trayectoria con un mínimo de dos cúbits, pero con la perspectiva de alcanzar los 20 o 25 cúbits en pocos años, señala Martorell.
El segundo ordenador cuántico que se construirá también en el BSC-CNS será parte de la red europea de computación cuántica que acaba de lanzarse y su futura arquitectura todavía está en fase de estudio.
Tecnologías diferentes
Martorell aclara que, aunque se trata en ambos casos de ordenadores cuánticos, cada uno de ellos se articula con tecnologías diferentes que permitirán diversificar sus futuras aplicaciones.
Tener dos ordenadores cuánticos pero complementarios forma parte de la filosofía de la red cuántica europea, que ha sido diseñada para integrar en los diferentes nodos las distintas tecnologías que hacen posible la computación cuántica.
Por este motivo, el BSC-CNS será una de las pocas instalaciones europeas que disponga de más de una tecnología para el desarrollo de la computación cuántica, destaca Martorell.
El ordenador de Quantum Spain se ha concebido para conseguir una disponibilidad inmediata y el segundo está concebido principalmente como “annealer” (optimizador), algo que es esencial para la red europea.
Este detalle es importante porque uno de los propósitos de la red europea es que sus ordenadores cuánticos actúen como aceleradores interconectados con las supercomputadoras.
Hay que tener en cuenta, en ese sentido, que el BSC-CNS posee el superordenador más emblemático y potente de España, MareNostrum, del que se han instalado ya cuatro versiones y se empieza ahora a instalar su quinta.
Complementariedad europea
Esta quinta versión de MareNostrum, que ocupará una superficie de 800 metros cuadrados, convertirá a este superordenador también en uno de los tres más potentes de Europa y será en el que se integre el ordenador cuántico de la red europea.
Martorell explica que la idea de fondo que sustenta la red europea de computación cuántica es, precisamente, la conexión entre los ordenadores cuánticos y los superordenadores, al considerar que una de las claves del futuro será la combinación provechosa de ambas tecnologías.
Desde esta perspectiva, la funcionalidad más atractiva de los ordenadores cuánticos es su capacidad de convertirse en aceleradores de los superordenadores actuales y la posibilidad de ofrecer servicios de computación avanzada, en ambos soportes, según los requerimientos de cada investigación, precisa Martorell.
Ventaja cuántica
Una de las cosas que se desprende de esta estrategia es que Europa no está interesada en la carrera tecnológica en la que se han metido IBM, Google y China, con la finalidad de alcanzar lo que denominan ventaja cuántica.
Para Europa, explica Martorell, lo importante en este momento es alcanzar la soberanía tecnológica en este campo, lo que implica conseguir la autonomía con proveedores propios en el campo de la computación cuántica, así como disponer del talento humano necesario, en física, informática y matemáticas, para tener libertad de opciones en el desarrollo de la computación cuántica y de las investigaciones que puedan acometerse con esta tecnología.
Compartiendo esta estrategia, tanto Quantum Spain, como BSC-CNS y la European High Performance Computing Joint Undertaking (EuroHPC JU), están poniendo énfasis en la formación para conseguir centenares de programadores que den respuesta a los desafíos futuros de estos desarrollos tecnológicos.
Alianza estratégica
La verdadera ventaja tecnológica, según Martorell, se centra en conseguir que la computación cuántica trabaje con la supercomputación, un desafío que requiere mucha investigación, inversión y unos plazos de tiempo que hay que respetar para alcanzar la excelencia.
Martorell concluye valorando el gran acierto del Gobierno de España de haber puesto en marcha el proyecto Quantum Spain, en el que participan un total de 25 centros ubicados en 14 Comunidades Autónomas, porque esa decisión es la que ha contribuido a atraer a Barcelona uno de los seis ordenadores de la red cuántica que, probablemente, cambiarán el destino tecnológico de Europa. España ya forma parte de ese prometedor escenario, junto a países tan emblemáticos en estas tecnologías como Italia, Francia o Alemania.
Fuente: El Periódico