un equipo de investigadores de la UPV

Científicos de récord: los españoles detrás del ordenador cuántico de Google

Casualidad, mucho talento y un poco de suerte hicieron que las ideas de un grupo de españoles se consiguieran el récord en tecnología cuántica de la mano de Google

Foto: Enrique Solano y Lucas Lamata, su segundo de a bordo. Fuente: Laura López UPV/EHU.
Enrique Solano y Lucas Lamata, su segundo de a bordo. Fuente: Laura López UPV/EHU.
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Este verano, la revista 'Nature' publicaba un artículo en el que se describía un experimento pionero en simulación cuántica digital con el que se obtuvieron números de récord. Enmarcado en la competición por conseguir ordenadores cuánticos cada vez más potentes, capaces de llevar las posibilidades de la investigación científica a un nuevo nivel, esta simulación cuántica digital consiguió 9 qubits y más de 1.000 puertas lógicas y además tenía la capacidad de corregir errores.

Capitaneado por el laboratorio de computación cuántica de Google, uno de los más destacados del mundo, entre la lista de autores firmantes del estudio aparecen varios investigadores de la Universidad del País Vasco (UPV). Su presencia no es simplemente anecdótica: las ideas rompedoras y los cálculos del Grupo de Tecnologías Cuánticas para la Ciencia de la Información (QTIS por sus siglas en inglés) han sido clave para el avance.

Al frente del equipo se encuentra Enrique Solano, de nacionalidad española y peruana, que llegó a Bilbao hace ocho años invitado por el programa Ikerbasque para la importación de talento. Especializado en física y computación cuánticas, fundó el grupo de investigación cuyo nombre ha saltado a la fama gracias a la colaboración con el gigante estadounidense.

“Somos un grupo teórico, un ‘think tank’ altamente creativo, y desarrollamos ideas pioneras de muchas tecnologías”, explica a Teknautas el investigador. Especializados en simulación cuántica digital en materiales superconductores, buscan marcar la diferencia y realizar grandes contribuciones al desarrollo de la tecnología cuántica. Solano describe a los miembros de su equipo como un conjunto espectacular de gente brillante a la que le gusta competir. También comenta, riendo, que cree que el grupo es uno de los mejores en el campo.

Casualidad, suerte y talento

La historia del experimento con Google es una mezcla de casualidad, suerte y, sobre todo, talento. Solano suele pasar los veranos como profesor visitante en alguna universidad de prestigio en distintos rincones del mundo –cuando Teknautas habla con él, por teléfono, se encuentra en Río de Janeiro–. Hace dos años hizo parada en la de Berkeley, California, y él y otros miembros de su grupo de investigación con los que viajaba –entre ellos Lucas Lamata, al que describe como su “mano derecha”– fueron invitados a visitar el laboratorio de Google en Santa Bárbara. Allí le contaron al equipo norteamericano sus ideas más recientes sobre simulación cuántica digital y en solo dos días estaban produciendo resultados. “Es una cosa que no nos había sucedido en la vida. Ellos nos estaban mostrando resultados de laboratorio verificando nuestras predicciones, o sea que nuestros cálculos funcionaban”, explica entusiasmado.

Imagen del chip de Google empleado en el experimento recientemente publicado en Nature. Fuente: Julian Kelly (Google)
Imagen del chip de Google empleado en el experimento recientemente publicado en Nature. Fuente: Julian Kelly (Google)

Sin embargo, y aunque parezca fácil, que todo fuera tan fluido requirió de una respuesta muy rápida y de un enorme esfuerzo de adaptación por parte de los españoles. “Dimos una conferencia y ellos nos decían ‘pues eso que nos cuentas no nos sirve, no podemos hacer eso’. Y entonces nos explicaron lo que ellos podían hacer”.

Desde Estados Unidos llamaron al resto del equipo en España y les describieron el tipo de puertas y de algoritmos que podían usarse en el laboratorio estadounidense. En ese par de días, tradujeron su lenguaje al de Google y, en respuesta, los investigadores de la compañía pudieron mostrarles figuras con las verificaciones de sus ideas.

“Fue uno de esos golpes de suerte, talento y oportunidad que suceden pocas veces en la vida”, concreta Solano. “El laboratorio de computación cuántica de Google tiene a centenares de los mejores científicos y físicos, teóricos y experimentales, del mundo intentando convencerlos de que usen su ordenador cuántico para sus ideas. Y a nosotros no nos costó nada. Fue un momento mágico”, remarca.

Dos experimentos que son récord mundial

De hecho, Google colabora con un número reducido de laboratorios y el de Solano ha sido el primer grupo teórico del mundo que ha logrado hacer dos experimentos con ellos que han sido récord mundial. Tras esa primera gran conexión, mantuvieron el contacto: primero volverían a verse en Mountain View, luego Google enviaría a varios miembros a Bilbao y, después de eso, Solano volvió una vez más a Santa Bárbara.

“Hace un año se publicó el primer resultado de nuestra colaboración en la revista 'Nature Communications', el algoritmo cuántico más avanzado en ese momento: 5 bits cuánticos y 300 puertas para un simulador cuántico digital. Luego seguimos coordinando la colaboración y ahora se han conseguido los 9 bits cuánticos y más de 1.000 puertas. Y de nuevo con ideas nuestras”.

Solano y Lamata. Fuente: Laura López UPV/EHU
Solano y Lamata. Fuente: Laura López UPV/EHU

Llamadas de Skype a todas horas, más de cien correos electrónicos al día en los momentos de comunicación más alta y maratones de 24 horas de “trabajo salvaje” cuando los experimentos funcionaban y había que concentrar todo el esfuerzo en ellos han sido parte del camino que les ha llevado a estos resultados. Por otra parte, el equipo no tiene ningún vínculo contractual con el gigante americano ni han recibido dinero por su participación. “Es una colaboración franca por puro interés mutuo. No hay ningún acuerdo escrito que no sea ‘me encanta lo que me cuentas’. Es algo pasional”.

El experto concreta que, aunque puede que Google gane millones gracias a la tecnología –como parte de los esfuerzos de la empresa, que busca resolver problemas de inteligencia artificial, de autoaprendizaje de máquinas y de reconocimiento de imágenes–, ellos ganan crédito y posibilidades de reconocimiento. “Eso es un poco el orgullo de los físicos teóricos: hacer predicciones y que se verifiquen. Nuestra marca registrada es que casi todo lo que decimos es posible verificarlo en los laboratorios. Y eso no es trivial”.

Google es solo la punta del iceberg, pero es la que les da más cobertura. Sin embargo, hay más de 25 laboratorios trabajando con sus ideas. Colaboran literalmente con los cinco continentes: Sudáfrica, China, Singapur, Japón, Suiza, Australia, Estados Unidos y Sudamérica son algunos de los territorios hasta los que han llegado sus concepciones. Los mayores laboratorios del planeta especializados en fotónica y en materiales superconductores les contactan para colaborar, en una simbiosis en la que ellos desempeñan el papel de intelectuales encargados de generar ideas creativas relacionadas con la computación cuántica. España no está en la lista. En nuestro país falta inversión en tecnología.

Es una colaboración franca por puro interés mutuo. No hay ningún acuerdo escrito que no sea ‘me encanta lo que me cuentas’. Es algo pasional

Hasta ahora, las noticias sobre computación cuántica que han llegado al gran público han estado marcadas por las inversiones de las grandes empresas tecnológicas americanas. Casi todas apuestan por la tecnología superconductora, el campo en el que el grupo de Bilbao es líder, pero Solano puntualiza que no tiene por qué ser la triunfadora. “También hay átomos atrapados, átomos neutros, materiales semiconductores. Hay colegas en Reino Unido usando fotones de luz, chips fotónicos… Por ahora hay unas cuatro o cinco tecnologías que todavía están vivas.”

Apasionado de la investigación y firme defensor de que los resultados se deben comunicar con prudencia, Solano se muestra crítico con la gente que cree que un día nos levantaremos y de pronto estará ahí el ordenador cuántico definitivo. “Es un trabajo continuo, progresivo, en el cual nosotros participamos desde Bilbao con mucho entusiasmo”, reclama.

Su objetivo es lograr, en los próximos diez años, resultados que nadie ha podido calcular antes en química cuántica, en sistemas de fluidos de turbulencia y en diseño y en propiedades de materiales. Por el momento, sus ideas no han quedado en pura metafísica, sino que están marcando camino en un terreno que a pesar de llevar más de dos décadas de desarrollo sigue dando sus primeros grandes pasos, pero que podría cambiar las fronteras de la investigación para siempre.  

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