Traducido por el equipo de SOTT.net en español

El nuevo ordenador cuántico de Beijing puede resolver problemas matemáticos en 200 segundos que los superordenadores actuales tardarían millones de años en resolver, y la red que lo rodea revolucionará nuestra forma de vivir y trabajar.
High Speed Internet network
© Pixabay
China alcanzó la "supremacía cuántica" con el desarrollo de su ordenador cuántico Jiuzhang, que el mes pasado superó al dispositivo cuántico Sycamore de Google con su capacidad de calcular 100 trillones de veces más rápido que el superordenador clásico más rápido.

El desarrollo provocó una gran conmoción en todo el mundo. Pero antes de que esta noticia pudiera ser totalmente digerida por los rivales en la carrera cuántica, Beijing anunció que también había construido la primera red cuántica totalmente integrada del mundo. A principios de este mes, una red de repetidores por satélite y cables de fibra óptica entre Shanghái y Beijing fue capaz de "teletransportar" enormes cantidades de datos.

El mundo está asistiendo al nacimiento de una Internet cuántica china que revolucionará la sociedad al permitir transferencias de datos imposibles de hackear y optimizar el aprendizaje automático para la "Internet de las cosas" (interconexión digital de objetos cotidianos con internet), y que posiblemente conduzca a la comunicación instantánea cuando se desarrolle más. La computación cuántica permite evaluar múltiples posibilidades a la vez y realizar cálculos complejos que no son posibles en los ordenadores normales. "Los ordenadores cuánticos no se limitan a hacer cosas más rápidas o más eficientes", explicaba un artículo del sitio web Wired el año pasado. "Nos permitirán hacer cosas que ni siquiera podríamos haber soñado sin ellos. Cosas que ni siquiera el mejor superordenador es capaz de hacer".

Tal y como lo describe el escritor: "Si se le pide a un ordenador normal que encuentre la salida de un laberinto, probará cada rama por turnos, descartándolas todas individualmente hasta encontrar la correcta. Un ordenador cuántico puede recorrer todos los caminos del laberinto a la vez. Este puede mantener la incertidumbre en su cabeza".

Los científicos chinos teletransportaron información cuántica a 1.400 km (870 millas) de distancia a dos satélites y luego de vuelta a la tierra a través de estaciones receptoras, un primer paso en la creación de una Internet cuántica a escala mundial. Junto con el desarrollo de Jiuzhang, los recientes avances han colocado al país a la cabeza en la carrera por ganar la "era cuántica", un acontecimiento que inquietará a Washington y a Silicon Valley.

Según el profesor Lo Hoi-kwong, de la University of Hong Kong, China está desempeñando ahora el papel de líder en la aplicación de las comunicaciones cuánticas. Predijo que la tecnología tendría aplicaciones avanzadas para el ejército chino, su sector financiero y para las comunicaciones generales del país.

Uno de los arquitectos clave de Jiuzhang, el profesor Chao-Yang Lu, de la University of Science and Technology of China, declaró a RT.com que el ordenador obtuvo una "ventaja cuántica" sobre el superordenador clásico más avanzado gracias al uso de fotones de luz para resolver los cálculos, en lugar del uso clásico de señales eléctricas binarias en los microprocesadores.

Afirmó que el revolucionario diseño permitiría ejecutar los cálculos en segundos que los superordenadores convencionales tardarían cientos de millones de años para ser ejecutados. En declaraciones a RT.com desde su oficina en Beijing, el profesor Lu dijo que las aplicaciones de la nueva tecnología transformarían "el campo de la química cuántica y la optimización, lo que puede ser útil para el diseño de nuevos materiales y el aprendizaje automático".

Explicó que Jiuzhang podría utilizarse en el desarrollo de la Internet cuántica de China, "porque puede usarse como nodo", capaz de programar y almacenar la información que se comunica a través de la red cuántica. El profesor añadió que el dispositivo chino tenía una ventaja sobre sus competidores, tales como Sycamore, ya que "utiliza fotones que son naturalmente compatibles con Internet, porque obviamente los fotones voladores son la forma más rápida y la única manera sensata de transferir información a largas distancias". Añadió que "la computación cuántica y la comunicación cuántica mediante fotones comparten muchas técnicas en común". Sycamore (dispositivo cuántico de Google) se basa en un metal superconductor superfrío, mientras que la alternativa china puede funcionar a temperatura ambiente.

Una aplicación prometedora de los ordenadores cuánticos es su capacidad para resolver problemas de optimización de aprendizaje automático y leer rápidamente enormes conjuntos de datos. Esta aceleración de los algoritmos de aprendizaje automático permitirá crear dispositivos autónomos mucho más avanzados. El desarrollo de la Internet de las cosas hará que dispositivos, sensores y máquinas recojan grandes cantidades de datos cada segundo. Los ordenadores cuánticos serían sistemas de procesamiento de información ideales.

El profesor Lu subrayó que la expresión "supremacía cuántica" no se refería a la dominación política, sino que se basaba en que estos dispositivos superaban a los superordenadores clásicos. Subrayó: "La construcción de máquinas de computación cuántica es una carrera entre la naturaleza y los humanos, no entre países... Toda la comunidad internacional debería colaborar estrechamente. Deberíamos fomentar un intercambio científico más abierto, tanto de conocimientos como de personas".

Desde 2016, el presidente de China, Xi Jinping, ha impulsado enérgicamente el avance de la investigación nacional en tecnología cuántica. Esta medida es una parte clave de su plan para convertir a China en un país tecnológicamente autosuficiente y líder mundial en investigación y desarrollo científico. Se ha fijado el objetivo de dominar el área de la computación cuántica para 2030.

Se han invertido miles de millones de dólares en la búsqueda y se ha creado un nuevo instituto: el Chinese National Laboratory for Quantum Information Sciences. Este instituto está detrás de la creación de la red cuántica integrada, que consta de dos satélites y miles de kilómetros de cables de fibra óptica que conectan instalaciones gubernamentales clave, redes eléctricas, puestos militares y bancos entre Beijing y Shanghái. Se afirma que todo el sistema es inmune a los ciberataques.

Según el Global Times, el presidente Xi anunció en una sesión de estudio del CCP group en octubre de 2020 que quería fortalecer el "diseño de alto nivel" en el campo de la ciencia cuántica y alentó la aceleración de los "avances en la investigación básica". Refiriéndose a la dedicación de la nación para convertirse en dominante en este campo, el tabloide estatal también informó de que "China tuvo casi el doble de solicitudes de patentes que Estados Unidos para la tecnología cuántica en general en 2018".

EE.UU. ha respondido de forma contundente a las ambiciones de China en materia de computación cuántica, sobre todo por el temor a sus aplicaciones militares. En 2018, el presidente Donald Trump estampó su firma en la National Quantum Initiative Act, que prometía 1.200 millones de dólares para la investigación en este campo durante cinco años. Ese mismo año, el ejército estadounidense se refirió implícitamente a los avances cuánticos de China como una amenaza para la seguridad nacional en una declaración titulada "Tecnologías para aplicaciones militares amenazantes". En ella se podía leer: "Se ha desatado una carrera mundial para explotar y hacer operativas las tecnologías cuánticas con fines militares. La carrera por conquistar el dominio cuántico es una de las más ferozmente competitivas en el mundo tecnológico actual".

La informática cuántica puede utilizar dos propiedades fundamentales de la mecánica cuántica: la superposición y el entrelazamiento. La superposición significa que la información contenida en los "qubits" puede existir en dos estados diferentes simultáneamente. Esto podría permitir almacenar grandes cantidades de información en secciones de código.

Las infinitas variables permiten al ordenador cuántico una enorme capacidad de procesamiento, ya que cada qubit puede realizar múltiples cálculos a la vez. La superposición también aumenta enormemente la velocidad con la que un ordenador cuántico puede resolver ciertos problemas que a los ordenadores clásicos les llevaría millones de años. Por ejemplo, la ventaja computacional del ordenador cuántico de China puede resolver en segundos problemas matemáticos que el ordenador convencional más rápido del mundo, el Fugaku de Japón, tardaría unos 600 millones de años en resolver.

El entrelazamiento es otra de las ventajas de la cuántica y es uno de los fenómenos más extraños de la mecánica cuántica. Einstein llamó al entrelazamiento "acción fantasmal a distancia", en la que las partículas subatómicas que están cerca unas de otras se influyen mutuamente de alguna manera, como la dirección en la que giran. Sin embargo, los extraños efectos del entrelazamiento significan que cuando estas dos partículas están separadas, sin importar la distancia, si una cambia, la otra sufre los mismos cambios exactamente al mismo tiempo, lo que significa que estas dos partículas están íntimamente conectadas para siempre. El principio de entrelazamiento podría ser utilizado por los dispositivos cuánticos para la comunicación exponencialmente más rápida de la información.

Brian McGleenon, periodista que ha trabajado para Fuji Television, The Daily Express, The Independent, KBS y Pear Video.