El superordenador cuántico seduce a la comunidad científica: “queremos ver de qué es capaz”

La inauguración del ordenador cuántico IBM System Two mañana marca un “hito” en el desarrollo científico y tecnológico de Euskadi y sitúa a Gipuzkoa, y Donostia en particular, en el corazón de la computación cuántica. La llegada de este gigante, que conlleva una inversión total de 153 millones de euros hasta 2028, es el colofón a la iniciativa Basque Quantum, liderada por el Gobierno Vasco junto con las diputaciones forales, en su intento de posicionar a Euskadi como uno de los principales hubs cuánticos del mundo. 

En ese ecosistema cuántico están adscritos 159 investigadores de 14 entidades u organismos, desde universidades, hasta centros de investigación y tecnológicos. Todos ellos abordan la cuántica desde distintas áreas como la computación, principalmente, pero también la química, la sensórica, los materiales, física y astrofísica de altas energías, comunicaciones, física de la materia condensada y fotónica. Investigación básica en esencia, pero también aplicada.

NOTICIAS DE GIPUZKOA ha hablado con cinco de ellos sobre las expectativas que genera en la comunidad investigadora la llegada del nuevo computador. Destacan sobre todo la atracción de talento que ya está captando; y aunque advierten de que “no nos va a cambiar la vida de un día para otro”, y de que la tecnología aún está sin desarrollar del todo, subrayan que su potencial es enorme. 

Fernando González-Zalda (Nanogune)

Podríamos decir de Fernando que va a ser el vecino del nuevo ordenador. Lo tendrá en el dificio de al lado. Es el coordinador del grupo ciencia y tecnología cuántica del CIC Nanogune, que en julio inauguró su propia Torre Cuántica que acogerá también la filial de la firma británica Quantum Motion.

González-Zalba asegura que la llegada del IBM Systen Two a Donostia “tiene varias dimensiones”, pero subraya “el sello de calidad que proporciona al País Vasco, ya que traemos a la región una de las tecnologías más avanzadas que existen en el planeta, que es el ordenador cuántico de IBM”.

¿Pero qué supone eso a nivel científico y tecnológico? “Pues yo lo que veo ahora, que estoy reclutando investigadores para Nanogune y para la empresa Quantum Motion Spain, es que está teniendo eco internacional. Y está atrayendo un talento que quizá igual la región no hubiera podido conseguir al nivel que está logrando ahora”.

González-Zalba se atreve a calificar de “visionaria” esta apuesta del Gobierno Vasco, y asegura que así como de algún modo en Euskadi “se nos escapó el tren de la IA, aún estamos a tiempo e subirnos al de la computación cuántica”. Advierte de que esta tecnología, “ni hoy ni mañana nos va a cambiar la vida, pero que yo no tengo ninguna duda que, tarde o temprano sí lo va a hacer, y a mejor”.

La investigación que lleva a cabo el grupo cuántico de Nanogune con la empresa británica Quantum Motion “no necesita este equipo”, señala González Zalba, porque “mi grupo se dedica al desarrollo de hardware: más concretamente, nos dedicamos al desarrollo del chip (de silicio), lo que sería el microprocesador del ordenador cuántico”. 

Sin embargo, está convencido de que la labor de Nanogune y su colaboración con la empresa británica es “complementaria a lo que viene a ofrecer IBM al tejido de investigación” de Gipuzkoa. “La diferencia es que el Gobierno Vasco ha comprado un ordenador; y en Nanogune lo que vamos a hacer es construirlo; y, dentro de limitaciones comparativas con una gran empresa como IBM, eventualmente ofrecer esta máquina al tejido de investigadores del País Vasco e internacionales para que puedan usarlo”.

González-Zalba explica por qué está “de moda” lo cuántico y el superodenador. “Primero porque en teoría funciona; hay muchos años de trabajo y muchos artículos matemáticos que nos dicen que si construimos esta máquina con suficiente de potencia, va a poder resolver problemas que no podemos resolver hoy en día. Por ejemplo, que nos va a ayudar a simular nuevos materiales y nuevas moléculas de manera mucho más eficiente de lo que podemos hacer al día de hoy. Y luego, porque la investigación y el desarrollo experimental ha ido más rápido de lo que se esperaba”.

Y eso “abrirá líneas de investigación y también se crearán empresas de software que puedan utilizar la máquina”. Firmas que, “si no tuvieran acceso a este ordenador, no podrían avanzar tan rápido; y luego incluso empresas que puedan proporcionar partes al ordenador de IBM o a nuestros ordenadores”, señala. 

“Creo que esto es algo grandísimo y a mí personalmente me enorgullece mucho estar en una región que ha apostado tan fuerte por una tecnología que va a ser crítica en el futuro en la inteligencia artificial.

Nicola Molinaro (BCBL)

Nicola Molinaro es investigador en el Basque Center on Cognition, Brain and Language (BCBL), un centro de investigación interdisciplinar para el estudio de la cognición, el cerebro y el lenguaje, con sede en Donostia. Trabaja principalmente en “neuroimagen” y su trabajo consiste en recoger datos sobre el cerebro de las personas, mientras realizan actividades cotidianas, como puede ser ver una película, por ejemplo. 

Para entender lo que los avances en computación y la IA han traído a este campo, Molinaro explica que “hemos conseguido modelos de lenguajes súper potentes que nos permiten más y más determinar qué está pasando en el cerebro, dependiendo de muchísima información que está pasando afuera del cerebro”.

“El gran salto es de hace cinco años”, pero admite que es “imposible saber cuánto más lo hará en los próximos cinco, “porque la ciencia va un poco por saltos. Y los avances en capacidad de computación permiten tartar muchos más datos en un mismo modelo, y en situaciones más naturales”. 

 “Yo puedo mirar por una hora cada milisegundo que pasa en 16.000 puntos del cerebro. Y la computación cuántica nos puede dar mucho más; ahí vamos a tener 16 millones de puntos para cada segundo, y que pueden ser estudiados de distintas maneras, lo que abre ventanas infinitas casi”.

Parece ciencia ficción, porque hoy solo podemos coger “trocitos” del cerebro y analizarlos, pero viendo el avance de los últimos cinco años, “el siguiente salto sería ver si la computación cuántica, que tiene un poder prácticamente ilimitado comparado lo que tenemos ahora, nos permitiría abarcar todo el cerebro en toda su complejidad”.

Entonces, explica, “se podría pensar en juntar, por ejemplo, datos de distintas técnicas de neuroimagen, se podrían cruzar datos de distintas personas, y se podrían crear cerebros sintéticos…”, que, “de momento, no hay”. Pero a todo ese potencial le “falta fiabilidad”, hoy por hoy.

Por otra parte, señala, la computación cuántica podría resolver otro gran problema de la investigación tecnológica y la IA. “Ahora estamos enfrentando también a problemas de sostenibilidad ecológica en el sentido de que, Chat GPT-5, para entrenarlo, ha tenido que quemar tanta energía casi como un pequeño estado de Europa. Y eso no es sostenible. La computación cuántica podría resolver ese problema y reducir mucho el coste energético”, indica. 

“Entonces, yo estoy super contento, por tener un ordenador así aquí; es algo fantástico. Es un un salto tecnológico muy futurístico que no podemos ignorar”, concluye.

Meritxell Gómez (Tekniker)

Meritxell Gómez es experta en sistemas de información Inteligente. Trabaja en el equipo de IA del centro tecnológico Tekniker, en Eibar, que cuenta también con otro equipo de sensórica cuántica. Son varios los investigadorees de Tekniker adscritos a la iniciativa Basque Quantum. 

“Nosotros en Tekniker trabajamos tanto en computación e IA, que es deonde estoy yo, como en sensórica, donde estarían los compañeros de química, física, etc. Y dentro del equipo de IA, lo que buscamos es estudiar las posibilidades que nos pueden dar estos nuevos algoritmos o esta nueva forma de hacer cálculos; ver qué ventajas nos puede dar esta forma de computar a la hora de resolver problemas que la inteligencia artificial clásica ya está resolviendo”, explica Meritxell.

Su trabajo es resolver problemas de predicciones, de optimización en diferentes sectores, ya sea aplicado en fabricación, en energía o en logística; queremos ver hasta qué punto somos capaces, con la computación cuántica, de mejorar esos cálculos que ya somos expertos en resolver de forma clásica”, explica. 

Hay muchas esperanzas, porque “a nivel teórico, está muy estudiado y demostrado que realmente la forma de computar cuántica, utilizando los principios de la mecánica cuántica, es mucho más eficiente, pero la tecnología está llegando por detrás”.

Es decir, a día de hoy, “no podemos hacer aplicaciones cuánticas de mucho impacto para la industria, para el mercado. Porque una de las limitaciones que tenemos es la capacidad que tienen estos ordenadores cuánticos. Por eso es muy importante seguir investigando en el desarrollo de estos ordenadores. Esto lo están haciendo de la mano de ciertas empresas muy grandes como es IBM, que tienen unas capacidades tecnológicas muy potentes y que ya llevan años desarrollando ordenadores cuánticos”, precisa Gómez. 

Por eso, asegura, “el hecho de que IBM haya puesto en Donostia el primer ordenador cuántico e esta firma, que tiene el procesador más potente de Europa, es una cosa que posiciona al País Vasco en el mundo de la cuántica y nos da un nombre y un potencial en este área muy relevante”.

“Creo que Euskadi está traccionando para que los investigadores del País Vasco nos especialicemos en computación cuántica. Y el hecho de que este año es el año Internacional de las Tecnologías Cuánticas, ver en las noticias que se está destinando dinero en Europa para investigar y ver en las noticias que en Donostia va a estar este pedazo de ordenador, es algo que valida mi trabajo y es muy gratificante”, admite.

También corremos el “riesgo”, explica, como sucede siempre en investigación, de que la vía cuántica no nos lleve a las respuestas que esperamos de ella. “Pero tenemos la certeza de que a nivel teórico funciona: “ El problema está en que es muy difícil fabricar unos procesadores estables que computen cuánticamente. Ahí está el reto, y lo vamos a tener aquí al lado”. 

Unai Aseguinolaza, Mondragon Unibertsitatea

Unai Aseguinolaza es investigador del Departamento de Mecánica y Producción Industrial de Mondragon Unibertsitatea, y en la actualidad, está trabajando en un Proyecto de Investigación Fundamental Colaborativa junto con la UPV, Ikerlan, Vicomtech y Tekniker. Están “haciendo simulaciones en estos ordenadores cuánticos para sistemas moleculares y cristales”. Su equipo está también dentro de la Estrategia Biqain de la Diputación de Bizkaia, junto con la UPV Ikerlan, Vicomtech y Deusto. Hacen investigación fundamental principalmente, pero también una parte más aplicada, en el caso del benchmarking de ordenadores de IBM. Se trata de calcular las propiedades de las máquinas y obtener métricas de su rendimiento: una especie de examen para estos superordenadores cuánticos e “identificar cuánto de bueno o de malo es ese hardware”.

En primer lugar, aclara que “cualitativamente”, el ordenador de Donostia “no es diferente a lo que ya hay”. Es decir, “hay otros ordenadores iguales en el mundo”. Pero admite tiene “ganas de verlo” y señala que su llegada “es un hito en el sentido que se va a instalar en Donostia el ordenador actualizado más potente de IBM”, que por otro lado, “tiene sus limitaciones, y habrá que ver de qué es capaz”. 

“Nosotros empezamos en computación cuántica hace dos o tres años: se empezó a estrechar la colaboración entre el Gobierno Vasco, las diputaciones e IBM y eso nos permitió lanzar datos a ordenadores cuánticos de IBM, al de Nueva York, por ejemplo. Empezamos a lo loco, porque no sabíamos cuál era la calidad. Y nos dimos cuenta enseguida, que todavía fallaba mucho, aunque es cierto que en los últimos tres años han mejorado muchísimo. El principio físico se ve, pero los errores siguen ahí”, señala. 

Se trata, advierte, de una tecnología en desarrollo, por lo que “a día de hoy, será difícil que ofrezca mejores soluciones que un supercomputador convencional para problemas reales”, explica. Es decir, “si tiene 156 qbit y todos fuesen al 100% y buenos, su potencia sería la leche. Pero la realidad es que no todos son buenos y los que se pueden utilizar de forma efectiva son menos de 100”.

Josu Etxezarreta (Tecnun)

También muy cerca del nuevo edificio Ikerbasque en el que se aloja el IBM System Two, en el campus de Ibaeta, tiene su despacho Josu Etxezarreta, investigador de la universidad Tecnun de Donostia. Para él, la llegada de este superordenador es una gran noticia. “Al menos para los investigadores es bastante bueno que haya uno aquí”. 

Se trata de una herramienta que “nos da acceso a algo que no está accesible a la mayoría de la gente de Tecnun; entonces, permitirá investigar cosas de una manera más profunda. Es una herramienta que es lo más avanzado que hay ahora mismo en el campo y puede permitir a los investigadores de aquí realizar investigaciones más avanzadas”, explica.

“A nivel científico, lo que veo ahora es que se está intentando desarrollar computadores que tienen conexión de redes integrada, porque lo que se ha visto es que los que se están construyendo hasta ahora generan muchos errores en la computación. Y lo que se va a intentar en estos cinco años es aumentar esa precisión, pero para eso todavía queda tiempo. Lo que sucede es que se tiene cierta esperanza de que, utilizando algunas técnicas que hay, que se llaman de mitigación de errores, que es diferente a la corrección de errores, e pueda sacar resultados prácticos de alguna manera para ciertas cosas”.

“Una vez que tengamos acceso, pues estará muy bien porque ahora mismo, nuestro acceso es más limitado y creo que eso nos puede dar un poco de empujón en investigaciones que estamos llevando a cabo. 

Etxezarreta también confía en que además de la colaboración con IBM, el hecho de tener este superordenador, “atraiga a más gente”. “Al final, es una máquina de las pocas que hay en el mundo y va a haber más gente que esté abierta a colaborar con grupos de aquí”.