La Xina tritura Google en la cursa per l’ordinador quàntic
Per fer càlculs complicats utilitzem calculadores. Per fer-ne de molt complicats, ordinadors. Els càlculs complicadíssims els encarreguem a superordinadors. Però què passa amb els que són extremament complicats? Els experts en física quàntica han pronosticat des de fa anys que es podrien fer amb ordinadors quàntics. Científics xinesos ho acaben de demostrar. Un grup de centres de recerca xinesos ha creat un sistema quàntic que ha fet un d’aquests càlculs extremament complicats en 200 segons. Per fer el mateix, un superordinador tradicional hauria necessitat una mica més de temps: 2.500 milions d’anys.
La computació quàntica aprofita les estranyes propietats dels sistemes quàntics per funcionar. Els ordinadors clàssics emmagatzemen la informació en forma de zones magnetitzades d’un material, que fan el paper d’unitats d’informació (bits), amb dos valors possibles: zero o u. En els ordinadors quàntics, aquestes unitats (qubits) poden tenir valors d’u, de zero, o d’una combinació de tots dos. Aquesta diferència tan aliena a la nostra intuïció és el que pot atorgar a aquestes màquines una velocitat de càlcul estratosfèrica. Ja fa temps que es diu que amb una tecnologia quàntica madura els superordinadors actuals podrien semblar autèntiques carraques. Això és el que han comprovat els científics xinesos. “El resultat és un autèntic tour de force que porta la tecnologia al límit”, valora Lluís Torner, director de l’Institut de Ciències Fotòniques (ICFO).
Fa un any Google va anunciar que un dels seus ordinadors quàntics havia superat per primera vegada un superordinador. Els investigadors del gegant tecnològic van publicar a la revista Nature que havien fet en poc més de tres minuts un càlcul que un superordinador no podria fer en menys de 10.000 anys. Malgrat aquest èxit, alguns científics van argumentar que un superordinador potent amb un bon algoritme hauria pogut efectuar el càlcul més ràpidament. IBM també va respondre a Google i va assegurar que un dels seus superordinadors el podria fer en dos dies i mig.
El lideratge xinès
L’anunci dels investigadors xinesos, que s’ha publicat a la revista Science, encara no l’ha rebatut ningú. No hi ha cap matís que l’enteli. “La Xina mostra una vegada més que la feina ben feta, la paciència i la persistència són virtuts que donen resultats”, comenta Torner.
El càlcul que han triat els investigadors xinesos per demostrar la potència del seu sistema quàntic és un problema de física de partícules. El sistema quàntic que han utilitzat és un conjunt de làsers, de manera que els qubits no són entitats materials sinó partícules de llum, cosa que estalvia la dificultat de mantenir els ordinadors quàntics a 273 graus sota zero. De tota manera, el giny té les seves limitacions. La principal és que no és un ordinador programable. És a dir, aquest sistema només es pot utilitzar per fer el càlcul que ha fet. Es pot pensar que això és com tenir una calculadora que només faci l’operació 7+4. En certa manera, és així. Cal tenir en compte, però, que la computació quàntica encara és lluny del seu apogeu. A més, si el càlcul en qüestió és prou rellevant, pot ser interessant construir una màquina només per resoldre’l.
En un futur les xarxes de comunicació i la computació quàntiques poden contribuir a avenços notables en camps com la intel·ligència artificial, el disseny de fàrmacs i la ciberseguretat, a més de permetre un salt qualitatiu en la velocitat de transmissió de dades. “Les tecnologies de la informació de la segona revolució quàntica crearan oportunitats immenses en l’era post covid-19 del teletreball i la connectivitat 5G i 6G”, explica Torner. “I Barcelona té grans actius en aquest àmbit”, afegeix.
En vista d’aquest potencial, el 2018 la Unió Europea va posar en marxa la iniciativa Quantum Flagship, dotada amb 1.000 milions d’euros, i els Estats Units tenen una iniciativa quàntica nacional amb un pressupost de 1.200 milions de dòlars. Per la seva banda, la Xina va començar fa tres anys a construir un laboratori immens de tecnologia quàntica i destinarà al programa nacional 15.000 milions de dòlars. La cursa quàntica està en marxa.