Texto: Jaime Fernández, Fotografía: Jesús de Miguel - 9 sep 2024 16:12 CET

Quantum Spain es una iniciativa impulsada por el Ministerio de Economía a través de la secretaría de Estado de Digitalización e Inteligencia Artificial y financiada con los Fondos de Recuperación, que tiene como objetivo “impulsar y financiar una infraestructura competitiva y completa de computación cuántica en España”. Para ello busca dotar al ecosistema cuántico nacional de las herramientas necesarias para desarrollar un sólido tejido científico y tecnológico en torno a la computación cuántica y sus aplicaciones, con algunas acciones como la organización de esta primera edición del concurso de los mejores Trabajos Fin de Máster.

Gabriel Escrig cursó el grado de Físicas en Valencia, centrándose en la astrofísica y en la búsqueda de ondas gravitacionales, aunque pronto se interesó por la computación cuántica. Tras el grado buscó dónde hacer un máster de Física Teórica que incluyese algo de ese tipo de computación y se vino a la Universidad Complutense a cursarlo, al tiempo que estudiaba Matemáticas en la UNED. De esos estudios, que ahora continúa con el doctorado en el Grupo de Información y Computación Cuántica (GICC) de la UCM, salió el TFM, que tutorizó el profesor Miguel Ángel Martin-Delgado, y que ahora ha sido premiado por Quantum Spain.

De todos los halagos del jurado por su trabajo, Escrig destaca la originalidad, porque “el campo de la computación cuántica va despacio, en España todavía ni siquiera hay un ordenador cuántico, así que sus aplicaciones a otros campos, como la astrofísica, es todavía más incipiente”. Explica el investigador que su trabajo es “un primer paso para ver si todos los algoritmos teóricos que se llevan desarrollando desde hace veinte o treinta años se pueden aplicar, en este caso, a la búsqueda de las ondas gravitacionales”.

Informa Escrig de que, en la actualidad existen una serie de detectores que son los interferómetros con forma de L, en los que la distancia de cada brazo es de cuatro kilómetros, que “al ser atravesados por una onda gravitacional se deforman y crean un patrón de interferencia, pero del orden de 10^-20, así que es un patrón muy pequeño que sólo permite detectar objetos super masivos como agujeros negros o estrellas de neutrones”. Los algoritmos que se utilizan para estas detecciones son muy complejos, exigen muchos recursos computacionales, así que “se pensó que una posible solución sería utilizar la computación cuántica, que promete acelerar cierta gama de problemas, lo que podría mejorar esa capacidad de detección”.

Aclara el complutense que los ordenadores cuánticos que se están desarrollando, fundamentalmente por grandes empresas tecnológicas, “prometen, aunque de momento siguen sin ventaja práctica frente a ordenadores convencionales, de tal manera que cuando ejecutas un algoritmo va a tener errores y sus tiempos de ejecución van a ser lentos, porque los procesos son todavía muy precarios”. Explica Escrig que los ordenadores cuánticos trabajan en el orden de átomos, así que “en ellos, un error de 10^-10 es un error muy grande, a lo que hay que sumar otros problemas como la decoherencia, el ruido o incluso la temperatura, que hacen que colapse el estado cuántico y ya no pueda haber computación. Hay, por tanto, muchos problemas tecnológicos, pero ahí está el interés científico, que haya problemas para poder seguir solucionándolos”.

Mientras esos ordenadores cuánticos no sean realmente útiles, se utilizan simuladores cuánticos, que el propio Escrig ha usado para ejecutar los algoritmos que aparecen en su TFM. Él mismo aclara que esta simulación consiste, “de manera sencilla, en generar un entorno cuántico en un ordenador clásico, un PC de los que tenemos todos. La simulación cuántica permite pensar que si en esos simuladores obtienes resultados los tendrías igual en un ordenador cuántico que no tuviese errores”.

Asegura Escrig que “en el improbable caso de que nunca se lograse una ventaja práctica entre los ordenadores cuánticos y los convencionales, se ha avanzado ya mucho en los procesos más teóricos de algoritmia, y todo el camino ya valdría la pena. Por ejemplo, antes se pensaba que el cifrado RSA, el que se utiliza para la transmisión segura de información, era imposible de descifrar con un ordenador convencional, pero se ha demostrado que existen algoritmos que, de manera exponencialmente más eficientes, sí podrían hacerlo. Y aunque nunca se llegue a romper realmente el código, ese paso teórico ya tiene interés científico”.

El premio TalentQ está dotado con 300 euros y, lo que es más importante, invita al ganador a asistir al congreso español de computación cuántica ICE, que en su novena edición se celebrará en Tenerife del 11 al 15 de noviembre. Allí Escrig tendrá la posibilidad de hacer una presentación de su trabajo, lo que es todo un lujo porque “el ecosistema de la computación cuántica española acaba de nacer, es muy pequeño, y un congreso como este permite ponerse en contacto con los grandes científicos de toda España que están a la vanguardia del conocimiento”.