Una noche de octubre de 1994, en Innsbruck, el físico José Ignacio Cirac tuvo su momento 'eureka' cuando encontró la prueba matemática de la idea que habían tenido su colaborador Peter Zoller y él para conseguir que los bits cuánticos 'hablaran' entre ellos. Aquella intuición cristalizó meses después en un artículo que hoy se considera fundacional y que abrió el camino a una de las grandes revoluciones tecnológicas del siglo XXI: la computación cuántica.Desde entonces, Cirac se ha convertido en uno de los referentes mundiales en su campo, siendo reconocido con el Premio Princesa de Asturias, el Premio Wolf y la Medalla Max Planck. Ahora dirige investigaciones punteras desde el Alemania, sin perder relación con el ecosistema investigador español. De hecho, es comisario del último número de TELOS , la revista científica de la Fundación Telefónica ha dedicado a la tecnología que encierra los secretos del famoso gato de Schrödinger y de la que Cirac opina que, si bien «no será la panacea» para los problemas de la humanidad, superaremos una frontera que nos permitirá alcanzar nuevos niveles. —¿Por qué decidió involucrarse en los 90 en un campo tan incipiente?—En aquella época la computación cuántica era casi exclusivamente un tema teórico tratado por informáticos. Ellos sabían crear los programas, pero no los equipos que los ejecutasen. En una conferencia en Boulder, Colorado, se planteó claramente el desafío: existían las ideas, pero nadie sabía cómo construir un ordenador cuántico. Para un físico aquello era todo un desafío.—¿En qué punto estamos hoy?—Las ideas de aquellos años ya han llegado a la industria. Existen prototipos capaces de realizar cálculos útiles, aunque todavía no son lo suficientemente robustos para un uso generalizado. Estamos en una fase parecida a los primeros años de la inteligencia artificial: hay muchísimo interés, grandes expectativas y también cierta confusión sobre lo que realmente podrá hacerse.«La computación cuántica ofrecerá enormes ventajas para resolver ciertos problemas; pero no solucionará todos los que tiene la humanidad» Juan Ignacio Cirac Director de la división teórica del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica—¿Existe una burbuja alrededor de la computación cuántica?—Sí, y hay que manejarla con cuidado. La computación cuántica se basa en leyes muy extrañas de la naturaleza y sabemos que, para ciertos problemas concretos, puede ofrecer enormes ventajas. Pero eso no significa que vaya a resolver todos los problemas de la humanidad. Se habla mucho de curar enfermedades o frenar el cambio climático gracias a estas tecnologías y, aunque pienso que podrían contribuir, hoy no existe evidencia suficiente para afirmar algo tan rotundo.—Mucha gente asocia la física cuántica con ideas casi mágicas, como teletransporte o realidades paralelas.—Es fácil decir cualquier cosa y llamarla 'cuántica'. Pero la física cuántica no es magia. Entendemos muy bien cómo funciona y cuáles son sus límites. Sabemos, por ejemplo, que no permite teletransportar personas. Sus efectos aparecen en sistemas microscópicos muy bien aislados que no se dan en entornos macroscópicos, como los que podemos ver. Por eso es tan difícil construir ordenadores cuánticos: hay que crear unas condiciones extremadamente delicadas. Y sí, esas leyes extraordinarias pueden conducir a aplicaciones extraordinarias. Lo interesante es que todavía no podemos ni imaginar cuáles serán muchas de ellas.Noticia relacionada general No No El BSC acelera la revolución cuántica con un tercer superordenador que entrena a la IA ABC—Ahora mismo hay varias tecnologías compitiendo. ¿Cuál cree que acabará imponiéndose?—Hoy apostaría por los sistemas basados en átomos fríos. Han avanzado muchísimo en muy poco tiempo y parecen más fáciles de escalar que otras opciones. Pero eso es hoy... Mañana puede ser algo distinto. —¿Cómo funciona?—Primero se crea un vacío dentro de un recipiente y después se introducen átomos fríos, normalmente de rubidio. Esos átomos se atrapan y manipulan con láseres, que actúan como 'pinzas ópticas'. Cada átomo funciona como un cúbit, el equivalente cuántico del bit clásico. Luego se usan los láseres para hacer que interactúen entre sí. Ya se han realizado experimentos con hasta 400 átomos y hay proyectos que aspiran a trabajar con 10.000.—Empresas como Google o IBM, y también países como China, están invirtiendo enormes cantidades de dinero. ¿Debe preocuparnos?—China ha realizado una apuesta pública muy fuerte. No creo que sea para entrar en pánico, pero sí para tenerlo en cuenta. Pero existen cosas que se pueden hacer para prevenir una situación problemática, como hacer que Europa sea el 'Silicon Valley' de las tecnologías cuánticas. Quizá no es necesario desarrollar el primer ordenador cuántico aquí, pero sí tener los mejores componentes, de forma que los necesiten en el resto de sitios. También pensar en colaboraciones, tanto con EE.UU. como con China, en terrenos que nos interesan a todos, como la creación de fármacos. Es algo que nos vendrá bien a todos y eso evitará tener un solo ordenador cuántico usado en beneficio de unos pocos. Y en tercer lugar tenemos que apostar por el talento, porque la falta de él impide que la industria avance. —Muchos expertos creen que nunca tendremos ordenadores cuánticos en casa.—Es muy difícil predecir el futuro tecnológico. Hubo una época en la que los ordenadores ocupaban habitaciones enteras y hoy llevamos más capacidad en el bolsillo. Ahora mismo no se me ocurre para qué podríamos utilizar tecnologías cuánticas en nuestro móvil, pero es imposible imaginar las aplicaciones del futuro. —¿Cuál es la aplicación más sorprendente que existe hoy?—La más loca es la de generar números aleatorios de forma certificada. Cuando juegas a la lotería, que es el sistema más conocido para generar, a priori, números aleatorios, en realidad no puedes asegurar que alguien haya calculado cómo poner las bolas en el bombo de tal forma que haya más probabilidad de que salga un número u otro. Pero la física cuántica sí te permite certificar que un número es completamente aleatorio. Y aunque parezca fácil, es algo que solo las computadoras cuánticas pueden hacer.«No hay que tener miedo a estas tecnologías; pero sí estar prepararse para su llegada» Juan Ignacio Cirac Director de la división teórica del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica—La gran pregunta es cuándo llegarán los ordenadores cuánticos realmente útiles.—Depende de para qué los quieras. Ya existen pequeños sistemas tolerantes a fallos capaces de realizar experimentos interesantes. Uno de los grandes saltos llegará cuando pueda romper ciertos sistemas criptográficos en seis meses –los sistemas de cifrado que usan desde aplicaciones de mensajería online a bancos–, una tarea que al mejor superordenador del mundo le costaría millones de años. Mucha gente calcula que eso podría ocurrir dentro de unos diez años y me parece una buena estimación.—¿Debemos preocuparnos por esa posibilidad?—No hay que tener miedo, pero sí prepararse. Los gobiernos europeos ya están trabajando en sistemas de criptografía poscuántica. En Alemania, por ejemplo, se ha debatido que para 2029 muchas infraestructuras críticas deberían haber migrado ya a nuevos estándares de seguridad. La clave es anticiparse. Los gobiernos tienen que anticiparse a los posibles riesgos y proteger a los ciudadanos de usos indebidos, pero eso no significa frenar el desarrollo. Igual que ocurrió con otras grandes tecnologías, la computación cuántica y la inteligencia artificial pueden ayudarnos a avanzar como sociedad.
Juan Ignacio Cirac, 'padre' de la computación cuántica: «Europa tiene que ser el Silicon Valley de estas nuevas tecnologías»
