Otro gran avance será la IA física, capaz de entender, simular y optimizar procesos del mundo real: fábricas, robots, motores, materiales, cadenas de montaje. Y que sirve para acortar drásticamente el ciclo desde la idea, el prototipo y el producto.
Miguel Ángel Valero
IBM y Cisco anunciaron su intención de colaborar en las bases de la computación cuántica distribuida en red, que se hará realidad a principios de la década de 2030. Combinando el liderazgo de IBM en la construcción de ordenadores cuánticos con las innovaciones de Cisco en redes cuánticas, ambas compañías planean explorar cómo escalar ordenadores cuánticos y tolerantes a fallos más allá de la hoja de ruta de IBM. Además, trabajarán para resolver los retos fundamentales que plantea la computación cuántica en Internet.
En un plazo de cinco años, IBM y Cisco pretenden mostrar la primera prueba de concepto de una red que combine ordenadores cuánticos individuales a gran escala y tolerantes a fallos, permitiéndoles trabajar conjuntamente para realizar cálculos con decenas o cientos de miles de qubits. Esta red permitiría resolver problemas con potencialmente billones de puertas cuánticas, las operaciones de entrelazamiento fundamentales necesarias para aplicaciones cuánticas transformadoras, como problemas de optimización masiva o el diseño de materiales y medicamentos complejos.
“En IBM, nuestra hoja de ruta incluye planes para ofrecer ordenadores cuánticos a gran escala y tolerantes a fallos antes de que termine la década”, afirma Jay Gambetta, Director de IBM Research e IBM Fellow. “Al trabajar con Cisco para explorar cómo conectar varios ordenadores cuánticos como estos en una red distribuida, buscaremos la forma de ampliar aún más la potencia computacional cuántica. Y a medida que construimos el futuro de la informática, nuestra visión ampliará las fronteras de lo que pueden hacer los ordenadores cuánticos dentro de una arquitectura informática de alto rendimiento más amplia”, añade.
“Conseguir que la informática cuántica alcance una escala útil no sólo consiste en construir máquinas individuales más grandes, sino también en conectarlas entre sí”, apunta Vijoy Pandey, Director General y Vicepresidente Sénior de Outshift by Cisco. “IBM está construyendo ordenadores cuánticos con grandes planes de ampliación, y nosotros estamos aportando redes cuánticas que facilitan la escalabilidad horizontal. Juntos, resolvemos este paradigma como un sistema completo, incluyendo el hardware para conectar los ordenadores cuánticos, el software para ejecutar los cálculos entre ellos y la inteligencia de red que los hace funcionar”, explica.
IBM y Cisco pretenden explorar el desarrollo de hardware y software cuánticos que puedan conectar físicamente entre sí muchos ordenadores cuánticos a gran escala y tolerantes a fallos para formar una red de computación cuántica distribuida. Las empresas tienen como objetivo realizar una demostración inicial de prueba de concepto a finales de 2030, para lo que planean entrelazar qubits de varios ordenadores cuánticos independientes ubicados en distintos entornos criogénicos. Para ello, las empresas deberán inventar nuevas conexiones, incluyendo transductores ópticos de microondas y un stack de software de apoyo.
La visión de Cisco para un centro de datos cuántico se basa en una arquitectura que podría hacer realidad la computación cuántica distribuida en un futuro próximo. Esta visión incluye un stack completo de hardware y software que tiene como objetivo preservar los frágiles estados cuánticos, distribuir los recursos de entrelazamiento, facilitar la teletransportación entre ordenadores cuánticos y sincronizar las operaciones con una precisión inferior al nanosegundo.
Para ir más allá de la conexión entre dos ordenadores cuánticos separados pero físicamente cercanos, IBM y Cisco tienen previsto explorar cómo transmitir qubits a distancias más largas, como entre edificios o centros de datos. Para lograrlo, las empresas explorarán tecnologías de fotones ópticos y transductores ópticos de microondas, y estudiarán cómo pueden incorporarse a una red cuántica para transferir información cuántica según sea necesario.
La conexión de múltiples ordenadores cuánticos requerirá una interfaz adecuada. IBM tiene previsto construir una unidad de red cuántica (QNU) que sirva de interfaz para una unidad de procesamiento cuántico (QPU), con el fin de convertir la información cuántica estacionaria de la QPU en información cuántica ‘volante’ a través de la QNU para luego conectarla a través de una red a múltiples ordenadores cuánticos.
La red cuántica de Cisco tendría como objetivo distribuir los entrelazamientos a pares arbitrarios de estas QNU bajo demanda para impulsar la transferencia de información cuántica necesaria para un algoritmo o aplicación cuántica determinados. Para lograrlo, Cisco está desarrollando un marco de protocolo de software de alta velocidad que puede reconfigurar de forma continua y dinámica las rutas de red para que los entrelazamientos puedan distribuirse a las QNUs cuando hayan terminado sus cálculos parciales.
Juntas, las empresas tienen previsto investigar cómo un puente de red, compuesto por hardware novedoso y software de código abierto, podría utilizar los nodos de la red cuántica de Cisco para conectar muchas QPU de IBM dentro de un centro de datos a través de su interfaz QNU. En el futuro, este enfoque podría ampliarse para conectar QPU en múltiples centros de datos. Esto permitiría extender una red cuántica más grande a distancias aún mayores para sentar las bases de una futura Internet de computación cuántica.
Los ordenadores cuánticos de IBM conectados por esta arquitectura podrían facilitar cargas de trabajo que requieren un gran esfuerzo computacional, incluyendo aquellas que necesitan recursos informáticos de alto rendimiento como parte de un marco de supercomputación centrado en la cuántica.
Con este objetivo, IBM también está colaborando con el Centro de Materiales y Sistemas Cuánticos Superconductores (SQMS), dirigido por el Laboratorio Nacional de Aceleradores Fermi, en su calidad de miembro de cuatro de los Centros Nacionales de Ciencia e Investigación Cuántica del Departamento de Energía de los Estados Unidos. Juntos, IBM y el SQMS pretenden investigar cuántas QNUs podrían utilizarse en los centros de datos cuánticos, y tienen previsto realizar una demostración inicial de múltiples QPUs conectadas en los próximos tres años.
Los cimientos de una Internet basada en la computación cuántica
La creación de una red de computación cuántica distribuida y escalable abrirá el camino hacia un espacio computacional exponencialmente grande y permitirá la expansión de diversas tecnologías, lo que podría dar lugar a una futura Internet basada en la computación cuántica a finales de la década de 2030.
Una Internet de computación cuántica ofrece un futuro en el que muchas tecnologías cuánticas distribuidas, como los ordenadores cuánticos, los sensores cuánticos y las comunicaciones cuánticas, estarán conectadas y compartirán información a distancia, por ejemplo, en una región metropolitana y, con el tiempo, a escala planetaria. Esta visión podría facilitar nuevas posibilidades, como comunicaciones ultra seguras o la monitorización precisa del clima, el tiempo y la actividad sísmica.
IBM y Cisco también planean cofinanciar proyectos de investigación académica y colaborativos para promover un ecosistema cuántico más amplio, siguiendo una larga trayectoria de fomento de la investigación en laboratorios académicos y nacionales.
The Trader: cambiará lo que somos capaces de descubrir
Mientras el mundo entero mira a la inteligencia artificial (IA) como el gran cambio tecnológico de nuestra era, en silencio se está gestando una revolución todavía más profunda: la computación cuántica. IBM acaba de presentar dos nuevos procesadores experimentales (Loon y Nighthawk) capaces de realizar cálculos imposibles para cualquier ordenador clásico. Google, Microsoft y otras grandes tecnológicas también están inmersas en la carrera por dominar esta nueva frontera. Y no es casualidad. Según McKinsey, esta tecnología podría generar 1,3 billones$ de valor económico adicional antes de 2035.
La promesa es enorme: resolver en minutos u horas lo que hoy tardaría años. Desde simular el comportamiento de moléculas para crear nuevos medicamentos hasta analizar escenarios financieros complejos o diseñar materiales avanzados.
Pero el cambio no consiste en hacer los ordenadores más rápidos, sino en algo mucho más disruptivo. Los ordenadores actuales procesan información en bits (ceros o unos). Los cuánticos usan qubits, que pueden ser cero y uno al mismo tiempo. Mientras un ordenador tradicional se parece a una moneda que muestra cara o cruz, un ordenador cuántico trabaja con la moneda girando en el aire, capturando infinitas posibilidades a la vez.
Por eso no sustituirán a los ordenadores personales ni a los móviles, sino que se usarán para resolver problemas que hoy son inabordables. Farmacéuticas, automotrices o bancos ya colaboran con startups cuánticas para explorar su potencial. BMW y Airbus investigan cómo aplicarla al desarrollo de pilas de combustible, mientras Biogen y Accenture la usan para acelerar la búsqueda de fármacos.
Sin embargo, el desafío técnico es monumental. Los qubits son extremadamente frágiles: una simple vibración, un rayo de luz o un cambio de temperatura puede arruinar un cálculo. IBM y Google están intentando crear chips tolerantes a errores, algo así como el 'Santo Grial' del sector. Solo cuando se logre esa estabilidad (la llamada computación cuántica de corrección total de errores) podrá comenzar la verdadera revolución. Algunos expertos creen que eso podría ocurrir en la próxima década. IBM apunta a 2030, y la mayoría de los encuestados por McKinsey coincide en ese horizonte.
Cuando llegue ese momento, su impacto será comparable al nacimiento de Internet o la llegada del microprocesador. Para entender hasta qué punto este nuevo hito tecnológico cambiará nuestras vidas, lo mejor es la frase del profesor Sridhar Tayur, de Carnegie Mellon: “Hoy tratamos de hacer neurocirugía con una cuchara. La computación cuántica nos dará, por fin, el bisturí adecuado.”
"La inteligencia artificial ya está cambiando la forma en que pensamos y trabajamos. Pero la computación cuántica cambiará lo que somos capaces de descubrir. No es solo una evolución tecnológica: es un salto de especie en nuestra capacidad de entender el mundo", subraya el analista Pablo Gil en The Trader.
IA física: la disrupción industrial más grande de la próxima década
Tras el boom de los modelos de lenguaje, llega la era de la IA física, la que algunos consideran puede ser la disrupción más grande en lo industrial de la próxima década. La IA física es una inteligencia artificial capaz de entender, simular y optimizar procesos del mundo real: fábricas, robots, motores, materiales, cadenas de montaje… No trabaja solo con texto: trabaja con física y datos reales y sirve para acortar drásticamente el ciclo desde la idea, el prototipo y el producto.
Simulas antes de fabricar, optimizas sin parar máquinas y pruebas, miles de diseños en minutos. Esto reduce costes, acelera la innovación y permite crear productos mejores y más eficientes. Por eso gigantes como Prometheus (la nueva empresa de Jeff Bezos, que ha levantado 6.200 millones antes de nacer), Tesla Optimus, Figure, NVIDIA Omniverse trabajan en fábricas, robots o gemelos digitales de plantas industriales y Siemens y Dassault en la parte de ingeniería están entrando a toda velocidad en este campo. La carrera es clara: fábricas más autónomas, robots más capaces y diseños optimizados por IA.
Si la IA generativa transformó el software, la IA física transformará el mundo material, o al menos en esa idea, está invertido el hombre que cambió el comercio mundial con Amazon.