La Universidad de Burgos y el Instituto Tecnológico de Castilla y León han creado el Laboratorio de Computación Cuántica, un espacio que pone al servicio de la comunidad científica y las empresas un simulador cuántico, con una tecnología nueva que evita las colas de espera y servirá para el desarrollo de esta disciplina clave para la nueva informática.
Para comprender el mundo que nos rodea y avanzar en áreas como la medicina personalizada o diseñar nuevos materiales se necesitan superordenadores todavía más potentes que los empleados en la batalla contra el coronavirus. La computación actual tiene unas capacidades asombrosas, sin embargo no las suficientes para expresar cualquier realidad que se ocurra en valores numéricos, y la solución pasa por la computación cuántica.
Esta tecnología se basa en los postulados de la mecánica cuántica, permite resolver problemas de una complejidad difícil de imaginar en cuestión de segundos y a un coste computacional menor. Desde los años 80, los físicos empezaron a trabajar en este paradigma de la computación, que ha ido creciendo de forma paralela al de ceros y unos que todos conocemos. Pero es ahora cuando comienzan a instalarse los primeros ordenadores cuánticos. En España ya hay tres supermáquinas de este tipo, pero si se quiere contribuir a que disciplina de la computación cuántica avance, se necesitan más. Y a falta de un buen ordenador cuántico, bien está un simulador, que reúna unas características de operación similares.
Cuál es el laboratorio de Burgos que hará avanzar a la computación cuántica
La Universidad de Burgos y el Instituto Tecnológico de Castilla y León pondrán en marcha el Laboratorio de Computación Cuántica, que entre otros servicios, dispondrá de uno de los simuladores cuánticos más avanzados del país, en el que no habrá colas de espera para la ejecución de los procesos, y se convertirá en una herramienta fundamental para el desarrollo de la computación cuántica en nuestro país.
El Laboratorio de Computación Cuántica será un espacio para la investigación, abierto a la sociedad, a las empresas y también a los estudiantes que deseen especializarse en esta disciplina. Concretamente, en este espacio, que se ubicará en el edificio Universidad-Empresa del campus de Vena, se desarrollarán actividades de investigación básica y aplicada, se fomentará la relación con el tejido empresarial y mejorará la docencia en este campo de la tecnología.
De hecho, será uno de los centros de generación de conocimiento de referencia para el futuro Grado en Matemática Aplicada y Computación de la Universidad de Burgos, que tendrá un enfoque único en la universidad española.
Qué líneas de trabajo se llevarán a cabo en el Laboratorio de Computación Cuántica de Burgos
El Laboratorio de Computación Cuántica se centrará en dos líneas de trabajo fundamentales. Por un lado, los investigadores que trabajarán en él, entre los que se encuentran los integrantes del grupo de Inteligencia Computacional Aplicada (GICAP) de la Universidad de Burgos, desarrollarán simuladores cuánticos, que estarán abiertos tanto a empresas como a la comunidad científica.
Por otro, se trabajará en el campo de seguridad cuántica, una cuestión de primer orden para protegerse de la capacidad de los ordenadores cuánticos para vulnerar algoritmos criptográficos.
El director de GICAP, Álvaro Herrero Cosio, explica que su grupo de investigación y el Instituto Tecnológico de Castilla y León llevan colaborando más de veinte años, principalmente, en áreas relacionadas con la inteligencia artificial, comunicaciones y sensores cuánticos, y ahora este trabajo conjunto campo de la computación cuántica es como la culminación a ese camino juntos.
Cómo es la estructura de este espacio de computación cuántica
El laboratorio se asienta sobre una DMZ (acrónimo de red desmilitarizada en inglés), que es una red aislada dentro de la red interna. Así, cualquier persona que lo desee se podrá conectar al servidor y resolver problemas con el cómputo cuántico ofrecido por este centro.
Este centro nace con una filosofía de espacio abierto, para colaborar con el ecosistema productivo y que, a diferencia de otros servicios similares, elimina las colas de espera, porque el servidor no queda secuestrado con toda la operación computacional. El usuario ejecuta los programas en modo local y solamente recurre a la GPU de este centro cuando desea ejecutar una simulación cuántica.
“Esto permite dar servicio a mucha más gente y hacerlo con unos recurso mucho menores”, explica el director general del Instituto Tecnológico de Castilla y León, Javier Sedano. Este laboratorio nace con el objetivo de “hacer que la computación cuántica llegue a más gente, trasladar el conocimiento a la sociedad y que la comunidad ‘juege’ y experimente, con un simulador externo con una capacidad de 34 cúbits”, añade Sedano.
Qué conlleva la computación cuántica
La computación cuántica implica un paradigma nuevo, totalmente diferente a la informática que se conoce hoy día. Requiere una formación específica, así como una manera distinta de reformular los problemas.
“Los que llevamos mucho tiempo en IA hemos resuelto problemas muy complejos porque metíamos tal cantidad de procesamiento de cálculo que, al final, resolvíamos los problemas con fuerza bruta. La diferencia de resolver un problema combinatorio con máquinas cuánticas radica en que con unos recursos infinitamente más limitados, podemos resolver los mismos problemas y con un porcentaje de ajuste superior. No estoy pensando en hacerlo más rápido, sino en usar menos recursos de cómputo, de hacerlo en menos tiempo de ejecución”, explica Javier Sedano.
El Laboratorio de Computación Cuántica que se instalará en la Universidad de Burgos abrirá un camino nuevo en investigación, transferencia y formación. Se trata de una apuesta por subirse a una de las tecnologías llamadas a cambiar el mundo, una “apuesta por generar un conocimiento y estar, no sé si decir en la vanguardia, pero sí en esa zona alta, para trasladar ese conocimiento al tejido productivo e industrial”, añade Javier Sedano.
