Fa pocs dies vaig poder assistir a La Nit de les Telecomunicacions i la Informàtica 2024 organitzada per l'Associació Catalana d'Enginyeria de Telecomunicació i Tecnologies Digitals (Telecos.cat) i el Col·legi Oficial d'Enginyeria en Informàtica de Catalunya (COEINF). Es tracta d’un esdeveniment anual que reuneix professionals, empreses i institucions del sector TIC a Catalunya. És un punt de trobada imprescindible per a la comunitat tecnològica, on destaquen els premis i reconeixements al sector i els seus professionals. La veritat és que va ser una nit emotiva amb molts moments destacables. Però em vull aturar en el reconeixement a l’empresa Quilimanjaro, focalitzada en la quàntica. És un fet significatiu del dinamisme del nostre ecosistema.
Durant aquesta nit es va reconèixer a Quilimanjaro, com ja es va fer en l'edició del Mobile World Congress 2024, que va ser declarada la millor startup del món. Aquesta empresa, que busca impulsar la recerca i l’aplicació de la computació quàntica a Catalunya, va sorgir com una spin-off de l’Institut de Física de Partícules i Altres Ciències (IFAE), el Barcelona Supercomputing Center (BSC-CNS) i la Universitat de Barcelona. La seva missió és portar aplicacions pràctiques de la computació quàntica al mercat en un termini més curt que els ordinadors quàntics digitals, utilitzant un model diferent però complementari de càlcul quàntic: el model analògic. I se situa en aquest camp de futur com una de les empreses més importants a Espanya i en l'àmbit europeu.
Els ordinadors quàntics tenen el potencial de computació infinita i d'accelerar significativament la resolució de certs problemes
Aquest reconeixement reforça la visibilitat d’un ecosistema a Catalunya amb iniciatives públiques, com l’Estratègia de Tecnologies Quàntiques de Catalunya presentada pel Govern de la Generalitat a finals del 2023 i un any abans la iniciativa Vall Mediterrània de la Ciència i les Tecnologies Quàntiques per impulsar l’ecosistema d’R+D+I en tecnologies quàntiques a Catalunya i es va nomenar l’ICFO per a la coordinació tècnica del projecte. I uns mesos més tard, es va crear el Consell de Tecnologies Quàntiques de Catalunya. A part del mencionat ICFO, comptem amb el mateix BSC que està liderant una iniciativa quàntica a escala estatal, o l’Institut de Física d’Altres Energies, i altres, a la vegada que recercaries de màxim nivell. A propòsit d'això, a part de Quilimanjaro, hi ha un creixent teixit d’empreses i emprenedors a casa nostra amb pioners com Quside i Entaglement Partners per exemple. I Iniciatives privades d’ecosistema com el barcelonaqbit.com.
No em vull estendre molt, però paga la pena tenir quatre nocions de la tecnologia quàntica perquè promet revolucionar diversos aspectes de la informàtica, la comunicació i la ciència. I Catalunya pot esdevenir un pol important com hem vist per les diferents iniciatives anteriors.
1. Ordinadors quàntics
Els ordinadors quàntics representen una de les aplicacions més destacades de la tecnologia quàntica. Aquests dispositius difereixen notablement de les computadores tradicionals en la forma en què emmagatzemen i processen informació. Mentre que les computadores convencionals empren bits per representar dades, que poden existir en dos estats diferents (0 o 1), els ordinadors quàntics utilitzen qubits. La característica més important dels qubits és la seva capacitat per existir en una superposició, cosa que significa que poden representar un estat en el punt intermedi entre els dos estats possibles.
Els ordinadors quàntics tenen el potencial de computació infinita i d'accelerar significativament la resolució de certs problemes. El desafiament comercial clau que enfronta la computació quàntica en l'actualitat és aconseguir la creació d'ordinadors amb prou qubits per abordar problemes de rellevància pràctica. L'escalabilitat d'aquests dispositius és essencial. Un exemple destacat és el paper de la computació quàntica en la seguretat d'Internet, on s'estima que es necessitarien al voltant d'un milió de qubits per comprometre els sistemes de seguretat actuals, amb el desafiament que això significa.
2. Internet i la comunicació quàntica
L'internet quàntic utilitza efectes quàntics per transmetre informació de forma segura. Un avanç destacat és la Quantum Key Distribution (QKD), que evita la interferència en basar-se en el principi quàntic que alterar un sistema quàntic revela la intrusió.
El QKD ja és una realitat en l'actualitat i diferents empreses també a casa nostra estan duent a terme proves amb xarxes quàntiques de mida reduïda. L'objectiu a curt i mitjà termini és establir una xarxa a escala nacional que permeti la interconnexió amb altres països europeus.
3. Metrologia quàntica
Un altre camp d'aplicació destacat de la mecànica quàntica és la metrologia quàntica, que engloba un conjunt de tècniques per millorar la precisió dels instruments de mesurament mitjançant l'explotació d'efectes quàntics. Aquesta àrea representa una de les aplicacions més prometedores en la ciència bàsica, ja que el fonament de gran part de la recerca científica rau en la nostra capacitat per mesurar de manera precisa el que observem.
En contrast amb la computació quàntica, la metrologia quàntica requereix un nombre extremadament reduït de partícules per dur a terme els mesuraments. Com a resultat, s'han aconseguit aplicacions tangibles en diversos camps. En l'àmbit mèdic, la metrologia quàntica està sent aplicada per al desenvolupament de tomografies d'una precisió notablement superior, la qual cosa promet millores substancials en el diagnòstic i tractament de malalties.
4. Simulació quàntica
El propòsit fonamental de la simulació quàntica rau a comprendre el comportament de sistemes que exhibeixen propietats quàntiques, les característiques dels quals no poden ser calculades amb precisió utilitzant ordinadors clàssics. Per exemple, per saber el comportament d'una molècula altament complexa, cal modelar les interaccions entre els seus components.
Atès que aquestes interaccions són de naturalesa quàntica, es torna impossible simular-les eficaçment en un ordinador convencional. En canvi, els simuladors quàntics, dissenyats per operar en consonància amb els principis de la mecànica quàntica, ofereixen una solució més eficient.
Com hem vist, estem davant d’una altra revolució tecnològica, les tecnologies quàntiques, i empreses com Qulimanjaro i moltes altres iniciatives públiques i privades, demostren que a casa nostra podem liderar i ser un pol d’aquesta tecnologia al món. El potencial ja hi era i ara és ens cal continuar apostant.