Sergio Boixo Sabio 34 | Experto en informática cuántica «Un chip cuántico tarda tres minutos en hacer lo que a un ordenador normal le lleva diez mil años»

Nuestro chip cuántico tenía el tamaño de una uña. Los superordenadores más potentes ocupan la extensión de canchas de baloncesto», recuerda Sergio Boixo (León, 1973), director científico de Teoría de Información Cuántica de Google, al evocar el experimento que lo llevó a la fama en 2019 y que hoy se considera un hito. Consistió en un complejísimo cálculo de números aleatorios. A un ordenador clásico le hubiera llevado milenios; el procesador cuántico tardó 200 segundos. Boixo es ingeniero informático (número uno de su promoción), filósofo, matemático y físico. Se unió al Quantum Artificial Intelligence Lab, una iniciativa de Google y la NASA, en 2013. Antes de recalar en Silicon Valley pasó por la Complutense, Los Álamos, Caltech, Harvard…

XLSemanal. Su experimento de la supremacía cuántica levantó algunas ampollas…

Sergio Boixo. Lo importante es que se vio que podías hacer en tres minutos algo que un ordenador tradicional hubiera tardado diez mil años. Pero solo estamos en los inicios. Ni siquiera tenemos todavía un ordenador cuántico.

XL. ¿Ah, no?

S.B. Lo que hay son procesadores cuánticos experimentales. Prefiero reservar el término para cuando tengamos un ordenador cuántico que se ejecute sin errores y se pueda programar.

XL. Esos procesadores tienen ahora entre 50 y 100 cúbits (la unidad de medida; a diferencia del bit de la informática clásica, que puede ser uno o cero, en el bit cuántico se superponen ambos estados). ¿Cuántos cúbits se necesitan para que nos ayuden en la vida diaria?

S.B. Millones.

XL. ¿Puede llegar un periodo de desilusión después de un exceso de entusiasmo?

S.B. Puede. Muchos avances tecnológicos pasan por el llamado 'ciclo de Gartner': un pico de expectativas al que lo sigue un largo invierno.

POR QUÉ PASARÁ A LA HISTORIA

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Por diseñar el experimento que demostró que un chip cuántico era capaz de aventajar a superordenadores que realizan billones de operaciones por segundo. IBM lo puso en duda, pero Nature publicó en 2019 el artículo que consagró a John Martinis y Sergio Boixo, ambos en Google, como los padres de la supremacía cuántica.

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XL. Científicos españoles lideran proyectos de primera línea: Ignacio Cirac, en el Instituto Max Planck de Óptica Cuántica; Darío Gil, su competidor en IBM… ¿Hay pique?

S.B. Ignacio fue de las personas que más me ayudaron al principio de mi carrera. Y seguimos en contacto. Con Darío nunca he coincidido.

XL. Estudió tres carreras: Informática, Filosofía y Matemáticas. Y luego hizo el doctorado en Física. ¿Por qué se dio semejante atracón?

S.B. Porque me movía la curiosidad por comprender cómo funciona el mundo. Leía libros de filosofía en el trayecto en bus a la Facultad de Informática de la Complutense… Esa misma curiosidad me acabó llevando a la computación cuántica.

XL. Una disciplina donde lleva más de veinte años trabajando. ¿Cómo ha cambiado en ese tiempo?

S.B. Al principio era mucho más teórica. Se trataba de aunar la teoría de la información y la mecánica cuántica, las dos grandes revoluciones científicas del siglo pasado. Ahora es más práctica. Los ingenieros intentan construir un ordenador cuántico sin errores que no se cuelgue en microsegundos.

XL. ¿Y en qué será mejor ese ordenador cuántico del que habla con respecto a los ordenadores que tenemos ahora?

S.B. A mí siempre me ha interesado que la computación cuántica sea capaz de resolver de manera eficiente ciertos problemas matemáticos.

XL. ¿Por ejemplo?

S.B. La factorización de números primos grandes. Empezó siendo un problema teórico. Pero hoy está en la base de la criptografía moderna.

XL. Eso quiere decir que el ordenador cuántico puede acabar teniendo un impacto en la sociedad, en la protección de nuestros datos y comunicaciones…

S.B. Sí. Cuando casas los dos mundos, el de la computación y el de la física cuántica, vas viendo que hay principios que nos ayudan a entender la realidad de otra manera. Y se nota en conceptos como los agujeros negros, los agujeros de gusano, la gravedad, la materia condensada…

XL. ¿Y cuándo veremos resultados a nivel práctico?

S.B. Se ha avanzado mucho, pero no sabemos cómo hacer cúbits suficientemente buenos, aunque los haremos en una década. Y entonces podremos abordar problemas prácticos. Por eso, las empresas y los gobiernos están cada vez más interesados.

XL. Entonces, para tener un ordenador cuántico en casa, queda un trecho…

S.B. Es que no se trata de eso. Los primeros ordenadores cuánticos serán máquinas muy especializadas. Y no sustituirán a los clásicos. Para muchas cosas, los ordenadores normales seguirán siendo mejores. Para ver YouTube, leer tu correo o utilizar el móvil seguirás usando lo mismo que ahora.

XL. ¿Y qué tendrán de especiales?

S.B. Serán muy buenos haciendo cálculos de química y física, que son la base de la industria. Estarán en centros de cálculo, se accederá a ellos desde la nube. Y nos ayudarán a diseñar vacunas, a estudiar cómo el cuerpo humano absorbe los medicamentos, a fabricar baterías más eficientes, materiales superconductores…

XL. ¿Esas serán las primeras aplicaciones?

S.B. Es difícil de predecir. Pero seguro que habrá más. Tampoco nadie podía imaginar, en los inicios de la computación clásica, que tendríamos móviles en el bolsillo con más capacidad que los ordenadores que nos llevaron a la Luna.

XL. Preocupa que la ciberseguridad quede obsoleta. ¿Cambiará la computación cuántica la manera de entender la criptografía?

S.B. Seguro. En 1994, Peter Shor ya vio que un ordenador cuántico podría descifrar las claves con las que pagamos con la tarjeta de crédito o nos conectamos a Internet. Por fortuna, ha habido mucha investigación en algoritmos de cifrado resistentes a los ordenadores cuánticos. La criptografía cambiará, pero el usuario ni lo notará… Muchos cambios serán así. Mejorarán nuestras vidas sin que seamos conscientes de que la tecnología que los sustenta es diferente.

XL. ¿Por ejemplo?

S.B. Los superconductores sustituirán a los cables de cobre en las líneas de alto voltaje. Y se ahorrará mucha energía. Y catalizadores cuánticos se aplicarán a la fabricación de fertilizantes, un proceso químico que consume el 2 por ciento de la energía del mundo. Si somos capaces de reducir a la mitad ese coste, ya serán rentables.

XL. Usted lleva casi una década en Google, ¿qué hace diferente a esta compañía?

S.B. Que aúna la investigación básica con la búsqueda de aplicaciones. Esto requiere ambición y perseverancia. Google surgió de una muy buena idea que resolvía un problema de la humanidad: facilitar el acceso a la información. Y en computación cuántica es parecido. Primero necesitas una base teórica; las aplicaciones ya irán llegando.

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