Hace unos días tuve la oportunidad de asistir a La Nit de les Telecomunicacions i la Informàtica 2024 organizada por la Associació Catalana d'Enginyeria de Telecomunicació i Tecnologies Digitals (Telecos.cat) i el Col·legi Oficial d'Enginyeria en Informàtica de Catalunya (COEINF). Se trata de un evento anual que reúne a profesionales, empresas e instituciones del sector TIC en Catalunya. Es un punto de encuentro imprescindible para la comunidad tecnológica, donde destacan los premios y reconocimientos al sector y sus profesionales. La verdad es que fue una noche emotiva con muchos momentos destacables. Pero quiero detenerme en el reconocimiento a la empresa Quilimanjaro, enfocada en la cuántica. Es un hecho significativo del dinamismo de nuestro ecosistema.
Durante esta noche se reconoció a Quilimanjaro, como ya se hizo en la edición del Mobile World Congress 2024, que fue declarada la mejor startup del mundo. Esta empresa, que busca impulsar la investigación y aplicación de la computación cuántica en Cataluña, surgió como un spin-off del Instituto de Física de Partículas y Otras Ciencias (IFAE), el Barcelona Supercomputing Center (BSC-CNS) y la Universitat de Barcelona. Su misión es llevar aplicaciones prácticas de la computación cuántica al mercado en un plazo más corto que los ordenadores cuánticos digitales, utilizando un modelo diferente pero complementario de cálculo cuántico: el modelo analógico. Y se sitúa en este campo de futuro como una de las empresas más importantes en España y en el ámbito europeo.
Los ordenadores cuánticos tienen el potencial de computación infinita y de acelerar significativamente la resolución de ciertos problemas
Este reconocimiento refuerza la visibilidad de un ecosistema en Catalunya con iniciativas públicas, como la Estratègia de Tecnologies Quàntiques de Catalunya presentada por el Govern de la Generalitat a finales de 2023 y un año antes la iniciativa Vall Mediterrània de la Ciència i les Tecnologies Cuánticas para impulsar el ecosistema de I+D+i en tecnologías cuánticas en Cataluña y se nombró al ICFO para la coordinación técnica del proyecto. Y unos meses más tarde, se creó el Consejo de Tecnologías Cuánticas de Cataluña. Además del mencionado ICFO, contamos con el mismo BSC que está liderando una iniciativa cuántica a escala estatal, o el Instituto de Física de Otras Energías, y otros, a la vez que investigadores de máximo nivel. A propósito de esto, además de Quilimanjaro, hay un creciente tejido de empresas y emprendedores en nuestra casa, con pioneros como Quside y Entaglement Partners por ejemplo. E iniciativas privadas de ecosistema como el barcelonaqbit.com.
No me quiero extender mucho, pero vale la pena tener cuatro nociones de la tecnología cuántica porque promete revolucionar diversos aspectos de la informática, la comunicación y la ciencia. Y Catalunya puede convertirse en un polo importante como hemos visto por las diferentes iniciativas anteriores.
1. Ordenadores cuánticos
Los ordenadores cuánticos representan una de las aplicaciones más destacadas de la tecnología cuántica. Estos dispositivos difieren notablemente de las computadoras tradicionales en la forma en que almacenan y procesan información. Mientras que las computadoras convencionales emplean bits para representar datos, que pueden existir en dos estados diferentes (0 o 1), los ordenadores cuánticos utilizan qubits. La característica más importante de los qubits es su capacidad para existir en una superposición, lo que significa que pueden representar un estado en el punto intermedio entre los dos estados posibles.
Los ordenadores cuánticos tienen el potencial de computación infinita y de acelerar significativamente la resolución de ciertos problemas. El desafío comercial clave que enfrenta la computación cuántica en la actualidad es lograr la creación de ordenadores con suficientes qubits para abordar problemas de relevancia práctica. La escalabilidad de estos dispositivos es esencial. Un ejemplo destacado es el papel de la computación cuántica en la seguridad de Internet, donde se estima que se necesitarían alrededor de un millón de qubits para comprometer los sistemas de seguridad actuales, con el desafío que ello implica.
2. Internet y la comunicación cuántica
La internet cuántica utiliza efectos cuánticos para transmitir información de forma segura. Un avance destacado es el Quantum Key Distribution (QKD), que evita la interferencia al basarse en el principio cuántico de que alterar un sistema cuántico revela la intrusión.
El QKD ya es una realidad en la actualidad y diferentes empresas también en nuestro país están llevando a cabo pruebas con redes cuánticas de tamaño reducido. El objetivo a corto y medio plazo es establecer una red a escala nacional que permita la interconexión con otros países europeos.
3. Metrología cuántica
Otro campo de aplicación destacado de la mecánica cuántica es la metrología cuántica, que engloba un conjunto de técnicas para mejorar la precisión de los instrumentos de medición mediante la explotación de efectos cuánticos. Esta área representa una de las aplicaciones más prometedoras en la ciencia básica, ya que el fundamento de gran parte de la investigación científica radica en nuestra capacidad para medir de manera precisa lo que observamos.
En contraste con la computación cuántica, la metrología cuántica requiere un número extremadamente reducido de partículas para llevar a cabo las mediciones. Como resultado, se han logrado aplicaciones tangibles en diversos campos. En el ámbito médico, la metrología cuántica está siendo aplicada para el desarrollo de tomografías con una precisión notablemente superior, lo que promete mejoras sustanciales en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades.
4. Simulación cuántica
El propósito fundamental de la simulación cuántica radica en comprender el comportamiento de sistemas que exhiben propiedades cuánticas, cuyas características no pueden ser calculadas con precisión utilizando computadoras clásicas. Por ejemplo, para conocer el comportamiento de una molécula altamente compleja, es necesario modelar las interacciones entre sus componentes.
Dado que estas interacciones son de naturaleza cuántica, se vuelve imposible simularlas eficazmente en una computadora convencional. En cambio, los simuladores cuánticos, diseñados para operar en consonancia con los principios de la mecánica cuántica, ofrecen una solución más eficiente.
Como hemos visto, estamos ante otra revolución tecnológica, las tecnologías cuánticas, y empresas como Quilimanjaro y muchas otras iniciativas públicas y privadas, demuestran que en nuestro país podemos liderar y ser un polo de esta tecnología en el mundo. El potencial ya estaba ahí y ahora es necesario continuar apostando por ello.