Según la leyenda, quien deshiciera el imposible nudo del carro de la antigua ciudad de Gordio (a unos 100 kilómetros de la actual capital de Turquía) estaba llamado a conquistar Asia. Alejandro Magno lo cortó con su espada. Al igual que sucedió en la que fuera capital de Frigia, en la tecnología, un planteamiento aparentemente simple puede desenmarañar un complejo problema que frena avances fundamentales. El nudo gordiano de la computación cuántica es que cada cúbit (la unidad de información de esta tecnología, como lo es el bit en informática clásica) que se incorpora al procesador supone un desafío científico porque su vulnerabilidad ante cualquier interferencia (conocida como ruido) reduce, limita o anula su exponencial capacidad de cálculo.
La física madrileña de solo 34 años revoluciona el mundo de la computación con un sistema que salva los límites del crecimiento de cúbits
Según la leyenda, quien deshiciera el imposible nudo del carro de la antigua ciudad de Gordio (a unos 100 kilómetros de la actual capital de Turquía) estaba llamado a conquistar Asia. Alejandro Magno lo cortó con su espada. Al igual que sucedió en la que fuera capital de Frigia, en la tecnología, un planteamiento aparentemente simple puede desenmarañar un complejo problema que frena avances fundamentales. El nudo gordiano de la computación cuántica es que cada cúbit (la unidad de información de esta tecnología, como lo es el bit en informática clásica) que se incorpora al procesador supone un desafío científico porque su vulnerabilidad ante cualquier interferencia (conocida como ruido) reduce, limita o anula su exponencial capacidad de cálculo.
Carmen Palacios-Berraquero, física cuántica nacida en Madrid hace solo 34 años y directora y fundadora de Nu Quantum en 2018, a partir del laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge, donde culminó su formación, ha deshecho el nudo gordiano cuántico con un planteamiento aparentemente fácil: interconectar en un sistema coordinado y simultáneo el procesamiento cuántico de computadores menores, menos susceptibles a los fallos y al ruido, en vez de crear un ordenador gigante y complejo que tenga que operar a temperaturas cercanas al cero absoluto (-273.15 °C) en toda su estructura. Como disponer de diez personas trabajando como si formaran un único cerebro, en vez de diez mentes pensando por separado que tienen que ponerse de acuerdo o buscar una sola materia gris equivalente a la suma de las diez.
Su propuesta, fundamentada en la fotónica y sobre la que hace un enorme esfuerzo en esta entrevista para explicarla en términos comprensibles, ha conseguido en menos de un lustro unos 75 millones de euros de inversión. La última aportación, de 9,75 millones, procede del Ministerio para la Transformación Digital y de la Función Pública, con la que se financiará su próximo desembarco en España.
Pregunta. ¿Cómo surge en Nu Quantum?
Respuesta. Estaba haciendo mi doctorado en el laboratorio Cavendish del departamento de Física de la Universidad de Cambridge y estudiando redes e interfaces [conexiones entre sistemas] cuánticas, o sea, cómo pasar información cuántica entre la materia, que se queda en el sitio, y la luz, que puede viajar. Desarrollé una patente y, cuando terminé el doctorado, la Universidad me animó a comercializarla. Ahí comencé a aprender sobre el mercado cuántico, sobre cómo podría utilizar la tecnología, y fui conociendo a mentores e inversores. Vi que el tipo de tecnología fotónica que habíamos desarrollado iba a tener un impacto en la industria cuántica porque, desde sensores hasta redes de comunicación, todo necesita fotónica para interconectarse. Durante dos años, estuvimos desarrollando la tecnología y hablando con muchísimas compañías de muchas industrias. Con las de computación nos dimos cuenta de que todo el mundo iba a necesitar redes en algún momento para crear ordenadores suficientemente potentes y con salidas comerciales. Estaba en la hoja de ruta, en el patrón de muchas compañías, pero enterrado. Nos dimos cuenta de que habíamos encontrado un problema sin resolver y convencimos a nuestros inversores de que teníamos la solución.
Cuando nos dimos cuenta de que había un problema muy grande en comunicación cuántica que no tenía respuesta, fuimos a por ello y desarrollamos la tecnología que permite interconectar ordenadores
P. Todas las empresas emergentes atraviesan el conocido como Valle de la Muerte financiero, el tiempo que transcurre sin ingresos suficientes entre la idea y la incorporación de inversores. ¿Cuánto dinero ha conseguido?
R. En nuestra tercera ronda de inversión conseguimos 60 millones de dólares. Antes, unos 15. También hemos conseguido financiación pública del Gobierno de Reino Unido y, los últimos 10 millones de euros, del Gobierno de España. Hemos facturado ya unos 11 millones de dólares en los últimos dos años. En 2021, cuando nos dimos cuenta de que había un problema muy grande en comunicación cuántica que no tenía respuesta, fuimos a por ello y desarrollamos la tecnología que permite interconectar ordenadores. Hoy día somos los líderes en este sector, tenemos la tecnología más avanzada y el equipo más grande. Hemos completado la mayor ronda de inversión de empresas de redes cuánticas del mundo.
P. ¿Hay ya ciudades candidatas para vuestra sede en España?
R. Hay varias que son atractivas por su ecosistema cuántico y sus avances en fotónica, como San Sebastián, Barcelona, Valencia, Málaga, Vigo o Madrid. Barajamos varias opciones, pero el plan es crear alianzas y colaboraciones con todo el ecosistema.
P. ¿Cuál es su previsión de inversión y empleo?
R. En España contrataremos unas 35 personas, pero creceremos en los próximos dos o tres años. Ahora mismo, en Nu Quantum somos unos 80 y seremos un centenar en ese mismo tiempo. La media de edad está en unos 35 años. En cuanto a inversión en España serán los 10 millones que aporta el Gobierno y otros tantos que aportaremos, porque el compromiso es doblar la inversión.
P. ¿Qué es la computación cuántica distribuida que desarrollan?
R. A grandes rasgos, desarrollamos la infraestructura para interconectar procesadores cuánticos. Hoy tienen cientos de cúbits y necesitamos millones. Va a ser imposible o muy difícil o lento disponer de un procesador de millones de cúbits y nuestra estrategia es interconectar muchos para escalar de esa forma. Es la misma táctica que ha seguido toda la computación que conocemos, con centros de datos y la nube que hacen posible la inteligencia artificial y la supercomputación para cambiar la sociedad y generar industrias billonarias. Eso es posible porque tenemos la capacidad de interconectar muchos procesadores en la nube para construir sistemas muchísimo más poderosos que un procesador individual con el que puedes generar un documento o llamar. La computación a gran escala siempre necesita crecer de forma modular a través de redes. Un procesador que no está conectado casi no sirve, pero uno interconectado puede hacer muchas cosas. Esto es lo que estamos haciendo para la computación cuántica.
P. ¿Qué diferencia su planteamiento en relación con el de otras multinacionales?
R. Lo primero es que hay una interfaz entre el computador y la red fundamentada en la fotónica. Una vez que la información pasa a fotones, los sistemas van a ser parecidos. Nosotros podemos adaptar la red a diferentes tipos de cúbits y trabajar con cualquier tipo de ordenador cuántico. Esta propuesta es única y creo que va a ser el modelo estándar en el que se construyan los centros de datos cuánticos. Otras propuestas, aunque se muestren como modulares [suma de chips para crecer en cúbits], necesitan que los procesadores estén cerca y conectados físicamente, de forma estática. Pero no es modular en realidad y precisa de temperaturas cercanas al cero absoluto. Si quieres un ordenador de millones de cúbits, los procesadores no pueden estar físicamente juntos y no se puede construir un centro de datos. La fotónica es la manera de hacer una estructura a gran escala modular y que la información pueda viajar a distancia. Es el medio perfecto y no hay otro tan robusto frente a los errores.
La fotónica es la manera de hacer una estructura a gran escala modular y que la información pueda viajar a distancia
P. ¿Tenemos talento en España para este tipo de desarrollos?
R. De hecho, hay muchas universidades y centros de excelencia que, además, están formando en ingeniería fotónica cuántica. Se necesitan empresas como la nuestra que sepan lo que quieren hacer y necesitan construir. Hay gente que tiene ganas de estar en la industria, en las empresas más punteras que desarrollan productos que van a cambiar la tecnología cuántica. En España hay talento.
P. Hay dos vertientes: quienes dicen que a la computación cuántica siempre le quedan 10 años o quienes defienden que ya es una realidad. ¿Usted, en cuál está?
R. Los ordenadores cuánticos existen, pero son muy pequeños y no hacen mucho todavía. Desde hace dos años, hablamos ya de procesadores que tienen cientos de cúbits y con capacidad de corrección de errores. Eso es un pilar fundamental, pero necesitamos muchos más cúbits. Si miramos las hojas de ruta de las empresas de computación cuántica, muchas dicen que 2027 será el momento en el que por primera vez demostremos que un ordenador cuántico puede resolver un problema que un superordenador no puede [supremacía cuántica] y que, además, es un problema que tiene interés científico. El siguiente paso, que yo creo que se dará en 2029 o 2030, será resolver un problema real de interés comercial o industrial.
No hay tiempo que perder. Las tecnologías avanzan de forma acelerada y se alcanzará la supremacía cuántica en el tiempo que se tarda en establecer un centro de computación
P. ¿Podemos subirnos al tren cuántico después de haber perdido los otros tecnológicos?
P. Creo que sí estamos a tiempo porque ya en España, en términos de integración de centros de supercomputación, está entre los países más avanzados. Eso nos da una ventaja en cuanto a la utilización e integración de computadores cuánticos. Además, España es un país muy atractivo para empresas como la nuestra, que queremos crecer, instalar sistemas y trabajar con usuarios. El Gobierno está haciendo esa apuesta y tiene interés. Pero hay que actuar rápido. No hay tiempo que perder. Estas tecnologías avanzan de forma acelerada y se alcanzará la supremacía cuántica en el tiempo que se tarda en establecer un centro de computación. España puede ser parte de esa industria cuántica, utilizarla para el bien de la sociedad e impulsar a las empresas españolas para que puedan beneficiarse lo antes posible.
P. ¿Y podemos alcanzar la soberanía tecnológica?
R. Europa tiene todos los elementos para alcanzar esa soberanía en computación cuántica. No cada país individualmente, pero sí Europa. No obstante, hay que decir que las empresas de computación cuántica necesitan un mercado global. Va a ser muy difícil que una empresa o un país solo pueda hacerlo todo. Nosotros hemos lanzado una alianza, Quantum Data Centre Alliance, para reunir a todas esas empresas de diferentes partes de la industria porque creemos que todas tienen que trabajar juntas para crear estos sistemas que puedan resolver problemas que nos interesan.
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