El 25 de marzo de 1938, el físico italiano Ettore Majorana embarcó en un vapor nocturno a Palermo y se esfumó para siempre. Tenía 31 años. A esa edad, había predicho la existencia de una partícula capaz de ser su propia antipartícula. 80 años después, Majorana reapareció en un laboratorio de Microsoft en los Países Bajos volcado en conseguir el primer ordenador cuántico que demostrara ser más útil y capaz de el mejor superordenador del mundo.
En realidad, lo que había emergido aparentemente era la existencia de los fermiones de Majorana (un tipo de casi partículas predichas por este físico). El equipo de Microsoft publicó en Nature los detalles de su apuesta para lograr un ordenador cuántico prácticamente inmune a errores. Pero el artículo terminó retractado y los autores admitieron un “insuficiente rigor científico”. Aunque la empresa de Redmond mantiene su pulso cuántico.
Es la enésima historia de un avance en ordenadores cuánticos acogido con entusiasmo pero deshinchado al poco tiempo. “Están muy lejos de mostrar un camino viable para hacer cálculos útiles”, resume el profesor en informática del Departamento de Física Teórica de la UAM Carlos Sabín. Pero es un hecho que la computación cuántica, que promete resolver problemas de manera ultrarrápida, son una realidad. ¿Por qué, entonces, las grandes tecnológicas presentan cada poco un hito supuestamente histórico? ¿Y por qué los cibermagnates apenas hablan de ello?
¿Qué hace un ordenador cuántico y qué es la supremacía cuántica?
Un ordenador clásico trabaja con bits (unidades de información que valen 0 o 1). Uno cuántico opera con cúbits, que pueden ser ceros y unos a la vez, lo que se conoce como superposición. Esa combinación permite, en teoría, abordar ciertos cálculos que a los ordenadores convencionales les llevarían miles o millones de años. Uno de los padres de la técnica de la computación cuántica, Ignacio Cirac (Instituto Max Planck) lo explica con una imagen: ”Se puede pensar que está en varios universos paralelos haciendo cosas, y cada uno una cosa distinta. Y esos universos conviven”. Pero si los miramos, desaparecen, como el bueno de Majorana.
Esto se puede entender con la analogía de una cocina: Escucha en dos minutos cómo sería hacer “una tortilla de patatas cuántica“, fragmento del pódcast Esto no ha pasado:
El problema es que esos estados cuánticos son extremadamente frágiles: cualquier interferencia del entorno —temperatura, vibración, radiación— los destruye. Por eso los prototipos actuales necesitan funcionar cerca del cero absoluto (–273 °C), en entornos más silenciosos y aislados que cualquier laboratorio convencional. Su ventaja teórica se limita por ahora a problemas muy concretos como el diseño de fármacos, la criptografía o ciertos problemas de optimización. IBM, Alphabet-Google y Microsoft dominan el mercado y las investigaciones y se centran en algoritmos y materiales que corrijan los errores que estos cúbits cometen según van escalando.
Ya hace tiempo que la llamada supremacía se superó, pero de momento, conocemos muy pocos casos de uso.
La supremacía cuántica se considera el punto en el que un ordenador cuántico logra resolver un problema que ningún ordenador convencional podría resolver en un tiempo razonable. Se suele decir que Google lo logró en 2019. La empresa anunción que su procesador Sycamore había completado en 200 segundos una tarea que al mejor superordenador del mundo le habría llevado 10.000 años. Pero la cifra se desinfló rápidamente, recuerda Sabín. En este tipo de anuncios, “hay una gran distancia entre la nota de prensa y las condiciones del experimento en el paper científico”.
Para Cirac, ya no se trata de demostrar que se puede hacer algo imposible para un ordenador clásico, sino de que ese algo tenga alguna utilidad práctica.
2017: IBM, prototipo de 50 cúbits Primer procesador cuántico universal a esta escala; récord de coherencia de 90 microsegundos.
2019: Google, Sycamore Reclama la supremacía cuántica: 200 segundos frente a 10.000 años de un superordenador.
2022: IBM, Osprey Triplica récord con 433 cúbits; la carrera por escalar en bruto se acelera.
2023: Harvard/QuEra, procesador lógico de átomos neutros Ejecutan algoritmos con corrección de errores en 48 cúbits lógicos por primera vez.
2024: Google, Willow Primer chip que reduce errores al escalar cúbits: corrección por debajo del umbral crítico.
2025: Microsoft, Majorana 1 (Controvertido) primer procesador con cúbits topológicos; diseñado para escalar a un millón de cúbits.
IA y cuántica: más vendedores de marketing que científicos
Los principales cibermagnates de EE.UU. y China apenas han hecho movimientos alrededor de la computación cuántica. Sí es verdad que el pasado noviembre Elon Musk tuiteó que el mejor sitio para hacer computación cuántica es en los cráteres de la Luna. Lo cual prueba que el interés por el ordenador cuántico está más ligado a otros de sus negocios (como el espacio) o sus desarrollos de IA.
La especialista en tecnología y poder Marta Peirano señala una diferencia fundamental respecto al hype de la inteligencia artificial: “En el desarrollo de la cuántica hay más científicos que vendedores de marketing, mientras que en la IA reciente han dominado directores ejecutivos que no son ingenieros pero que tienen mucha imaginación”.
“Los dueños de estas empresas están contaminados por fantasías de ciencia ficción mal leídas. M. Peirano
Esa imaginación, alimentada por arquetipos de ciencia ficción “mal leída, mal intepretada”, hace que la IA resulte más fácil de vender al público. La física cuántica, en cambio, es más compleja y más opaca. Y también menos atractiva para los cibermagnates.
Una de las grandes incógnitas es si la computación cuántica podría eliminar los cuellos de botella de la inteligencia artificial: el consumo energético, de agua, los límites del silicio… Una revisión en Nature Communications concluye que la IA ya acelera el desarrollo de los propios ordenadores cuánticos, pero que el camino inverso sigue siendo más promesa que evidencia.
“Se especula bastante con que la computación cuántica podría tener, para algunos problemas, no una ganancia en tiempo pero sí en gasto energético”, señala Cirac. ”Pero [para hacer computación cuántica] hay que enfriar, hay que hacer un montón de cosas que gastan mucha energía, y hay que ver el balance completo. Tenemos esperanza, pero todavía no hay ninguna evidencia”. La Luna no es ahora mismo una respuesta a esos límites.
Peirano añade otro ángulo: “La IA es probablemente la cosa menos rentable que hay ahora mismo en la industria tecnológica. Están todos perdiendo dinero a puñados”, así que quizás, antes de pensar en ordenadores cuánticos para su uso, haya que ver si hay un modelo de negocio robusto a largo plazo. O, incluso, repensar si queremos seguir escalando nuestro consumo de ciertos productos tecnológicos que “terminan siendo chatarra”.
Cuatro mitos sobre el ordenador cuántico
✕Los ordenadores cuánticos sustituirán a los clásicos
Ni lo harán ni están diseñados para ello. Como explicaba Peter Shor a Newtral.es: «Los ordenadores cuánticos nunca van a ser útiles para más que unas pocas aplicaciones concretas». El futuro es híbrido, no de sustitución.
✕El entrelazamiento permite comunicarse más rápido que la luz
Los ordenadores cuánticos usan entrelazamiento de partículas, algo que nos parece como telepatía, pero no lo es. Si se mide una partícula entrelazada, la otra colapsa instantáneamente. Para saber qué ha ocurrido en el otro extremo siempre se necesita un canal clásico, limitado por la velocidad de la luz.
✕Un ordenador cuántico prueba todas las respuestas a la vez
¿Puede un ordenador cuántico ‘ver’ todas las soluciones a la vez gracias a la superposición. No. Eso daría una respuesta aleatoria.Un algoritmo bien diseñado hace que los caminos correctos se refuercen y los erróneos se cancelen.
✕El gato de Schrödinger está vivo y muerto a la vez
Schrödinger no planteó su experimento en 1935 para demostrar que un gato pudiera estar vivo y muerto simultáneamente, sino para ridiculizar esa idea. Él mismo lo llamó «un caso bastante ridículo». Pero la cultura popular convirtió la sátira en doctrina.
Del lado puro de la investigación, se está avanzando bastante en corrección de errores en los ordenadores cuánticos. Barbara Terhal, física teórica de QuTech, apunta en Naturea algo importante que estamos empezando a ver: “Matemáticamente, la teoría de la corrección cuántica de errores se está volviendo cada vez más rica e interesante”. Es decir, esperamos poder ver más con menos recursos, cúbits físicos en este caso.
”Es muy arriesgado hablar de algo que está a diez años vista”, advierte Cirac. ¿Diez años? ”Quince, veinte… los que sean”, concede el físico, aunque reconoce que se suele hablar casi siempre de ese horizonte, de forma muy genérica. ”De momento, si sólo tienen los que conocemos, no serán muy rentables”. Aunque, sonríe Peirano: Hace casi medio siglo, “el presidente de IBM dijo que nadie iba a querer tener un ordenador en casa. ¡Qué tontería!”.
Así que, “ni la gente más metida en la industria es capaz de predecir cómo van a ser las cosas“. Por eso “parece peligroso, incluso vulgar reducir la cuántica a una cuestión de rentabilidad inmediata: «La historia nos dice que la ciencia debería despreocuparse de ese tipo de inquietudes, porque no suelen ser las más productivas”. Para ella, la actual concentración de poder en apenas cinco empresas tecnológicas de un solo país es algo “anticientífico” y “debería estar prohibido”.
Créditos del capítulo > Dirección y diseño sonoro: Mario Viciosa | Producción: Laura Huete | Con el agradecimiento al Círculo de Bellas Artes
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