Aram Harrow (Michigan, 46 años) lleva 25 de ellos dedicados a la computación cuántica. Es investigador en el MIT (Massachusetts Institute of Technology) y célebre sobre todo por codesarrollar en 2008 el algoritmo HHL, considerado una de las primeras demostraciones de ventaja exponencial de los ordenadores cuánticos sobre los clásicos. Este mes de junio concluye el año que ha pasado en el Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT) de Madrid, donde habla con EL PAÍS.
El científico del MIT, tradicionalmente escéptico, cree que queda menos de lo imaginado para la irrupción de esta tecnología, pero su impacto en el mundo real está por ver
Aram Harrow (Michigan, 46 años) lleva 25 de ellos dedicados a la computación cuántica. Es investigador en el MIT (Massachusetts Institute of Technology) y célebre sobre todo por codesarrollar en 2008 el algoritmo HHL, considerado una de las primeras demostraciones de ventaja exponencial de los ordenadores cuánticos sobre los clásicos. Este mes de junio concluye el año que ha pasado en el Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT) de Madrid, donde habla con EL PAÍS.
La computación cuántica lleva años prometiendo avances asombrosos. Pero en 2022 surgió ChatGPT y la IA le ha quitado el trono de la tecnología que más probabilidades tiene de resolver los grandes problemas de la humanidad. Pero Harrow explica que ahora parece que sí, que los ordenadores y el software cuánticos, que son dos retos separados, por fin podrán dar resultados.
Pregunta. ¿Cuál es la peor predicción que ha hecho en estos 25 años?
Respuesta. He sido demasiado pesimista. Siempre decía que faltaban entre 10 y 15 años. Ahora creo que tenemos que estar preparados para que aparezcan antes ordenadores cuánticos interesantes, en el rango de los miles de cúbits.
P. ¿En serio?
R. Ya tenemos ordenadores cuánticos pequeños. El siguiente paso es cuándo podrán hacer algo útil que sea imposible para nuestros ordenadores actuales. Entonces llegará la computación cuántica.
P. ¿Habrá un ‘día cuántico’ como lo fue la irrupción de ChatGPT?
R. Será gradual. Ya tuvimos el día en que Google ejecutó su ordenador cuántico y ningún ordenador clásico podía simular lo que hicieron. Ese día llegó y pasó.
P. Es verdad. Había hasta un español en el proyecto. Pero aquel hito pasó.
R. Y aquí seguimos.
P. ¿Dónde estamos ahora?
R. Hemos llegado a un punto más alto, pero solo un poco más alto. En cuanto al software, algo que hemos conseguido es una mejor corrección de errores.
P. No es algo que llene titulares.
R. Exacto. Una forma de verlo es como la Ley de Moore de los ordenadores normales. Cada 18 meses mejoraban. Hay quien dice que existe algo llamado la ley de Schölkopf, que es similar, y propone que en los ordenadores cuánticos la calidad del cúbit mejora cada año. Y lo crucial que determina si podemos construir un ordenador cuántico escalable es cuántas operaciones puedes hacer sobre el cúbit antes de que el ruido arruine tus datos.
P. ¿Y funciona esa ley?
R. Se va mejorando constantemente. Cada año la tasa de ruido baja un poco. Hay dos frentes. Por un lado, cada año, el ruido mejora un poco, y por otro, el reto es integrar más cúbits. Hay que avanzar en los dos a la vez.
P. Los algoritmos cuánticos van por delante de los ordenadores.
R. Cuando piensas en algoritmos cuánticos, imagina que llevas 20 años esperando a que se construya un coche. Mientras hacen carreteras, aparcamientos, incluso autolavado, estás preparando todo e imaginando cómo será el coche. Hay cosas que puedes hacer y otras que solo descubres una vez que tienes el coche.
P. Es decir, el ordenador.
R. Un campo donde acabamos de ver eso es la IA. Algunos de sus algoritmos se desarrollaron en los años 60 y no funcionaban bien hasta que les dieron todos los datos que tienen ahora. No podrías haber predicho que funcionarían bien. Simplemente tuviste que probarlos y entonces lo viste. Con los ordenadores cuánticos pasa algo parecido: hay mucho que ya sabemos solo sobre el papel. Sabemos que lo de la química funcionará. Pero también, a medida que empiecen a construirse, aprenderemos mucho más.
P. ¿Qué es lo de la química?
R. Una gran aplicación sería simular una molécula para problemas de química o ciencia de materiales, y otra sería romper códigos de encriptación. Ambas cosas pueden ocurrir antes de lo previsto.
P. Las moléculas y el fin del cifrado son los ejemplos que oímos siempre.
R. Los que trabajamos en software para ordenadores cuánticos siempre queremos encontrar más cosas que puedan hacer. Por un lado, queremos hacer de forma más eficiente las cosas que ya sabemos que pueden hacer. Hace 30 años que sabemos que los ordenadores cuánticos pueden simular moléculas. Pero era ineficiente. Sobre el cifrado, no creo que la gente deba esperar 10 años para cambiar sus códigos de cifrado.
P. Quizá el día de los titulares será cuando la computación cuántica rompa el cifrado tradicional. Entonces diremos que ya está aquí.
R. Es que ya está aquí ahora. No tiene un impacto económico aún. Su uso sobre todo es averiguar qué haremos con los ordenadores cuánticos del futuro.
P. ¿Qué impacto sentirá directamente el consumidor?
R. Quizá algún medicamento. Incluso en los campos donde es útil, como la simulación de moléculas y materiales, parece que los ordenadores cuánticos son buenos en problemas distintos a los que ya dominan los ordenadores actuales. Así que lo más probable es que simplemente hagamos más de esas actividades: más química, más ciencia de materiales, porque podremos descubrir más cosas.
P. La explosión de la IA ha provocado una inversión astronómica. ¿Con la computación cuántica pasará igual?
R. Me encantaría que la computación cuántica llegara a ser así de grande. Pero creo que las aplicaciones no serán tan amplias. Todo el mundo ve cómo la IA puede ser útil en alguna parte de su trabajo. La computación cuántica será muy útil, pero para menos cosas.
P. ¿Será un sector más pequeño?
R. Sí. Piensa en cuánta gente usa hoy un superordenador. Hay algunos problemas que realmente necesitan un superordenador para resolverse. Pero la mayoría de la gente en su día a día no trabaja con uno.
P. ¿Tanto bombo cuántico ha sido un problema?
R. A veces la gente tiene expectativas poco realistas de que esto va a resolver todos los problemas. Es ya increíble que los ordenadores cuánticos sean una posibilidad, que la forma en que nuestro universo puede resolver problemas matemáticos no sea la que siempre habíamos imaginado. Desde los griegos, hemos pensado que resolver un problema matemático era seguir instrucciones paso a paso. Si quieres multiplicar dos números, primero tomas estos dos dígitos, luego haces esto y aquello. Todo el mundo piensa que así es como la información debe procesarse. El hecho de que la mecánica cuántica diga que el universo puede procesar información de una manera diferente, y que podamos aprovechar eso para resolver cosas que de otro modo no podríamos, es apasionante. Ahora bien, si tendrá una gran utilidad económica es otra cuestión. Que sea intelectualmente apasionante no significa que vaya a resolver todos los problemas, ni que vayamos a vivir como Ant-Man.
P. ¿Cómo se explica la cuántica entonces?
R. Es como si mi trabajo fuera mago. Aunque sea una locura, sigue unas reglas. Hay cosas que no puedes hacer.
P. No puedes teletransportarte.
R. No. Podrías decir que es muy emocionante que existan los agujeros negros, pero eso no va a cambiar tu vida. Pero hay usos indirectos de la computación cuántica que podrían ser muy interesantes. Uno de mis favoritos es construir reactores de fusión. Se ha intentado durante muchísimo tiempo sin éxito. Algunos piensan que un mejor enfoque sería un reactor más pequeño con un imán más potente basado en nuevos superconductores. La superconductividad es un efecto cuántico en los materiales que no se entiende bien. Hay muchos misterios sobre la superconductividad con los que la gente ha luchado durante mucho tiempo, y un ordenador cuántico podría ayudar a entender. Así que un camino hacia la energía de fusión podría ser mejores superconductores, y un camino hacia eso podrían ser los ordenadores cuánticos.
P. ¿Pero es posible?
R. Ahora mismo yo trabajo en mejorar las simulaciones que los ordenadores cuánticos hacen de los materiales. Y cuando eso funcione en ordenadores cuánticos, ayudará a entender los materiales que se usan en los superconductores. Hay muchos pasos por los que quizás eso lleve a una mejor energía de fusión. No quiero prometer que eso vaya a pasar, pero es un ejemplo de lo que podríamos esperar.
P. ¿La IA ha hecho que menos científicos se dediquen a la computación cuántica?
R. Es difícil saberlo porque muchas otras cosas cambian al mismo tiempo. Nuestro campo todavía crece. ¿Habría crecido aún más rápido sin la IA? Es difícil decirlo. Siempre ha habido gente que hace un doctorado en computación cuántica y luego trabaja en otra cosa. Antes quizás habrían ido a trabajar a Google o una empresa financiera. Hoy van a trabajar para una empresa de IA. Esto pasa continuamente con los doctorados en física.
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