Robert Loredo, líder global de IBM Quantum Ambassador: “En Chile existe un enorme potencial para acelerar el desarrollo de la computación cuántica”

• En el marco de la nueva edición de la conferencia Think 2022, el ejecutivo conversó en exclusiva con The Times en Español sobre el alcance de esta nueva tecnología, sus avances y beneficios para el desarrollo para Chile y la región.

 

Una nueva versión del seminario digital “Think” de IBM, se llevó a cabo esta semana, en donde la compañía expuso su mirada sobre el futuro de la transformación digital y el desarrollo de las nuevas tecnologías de la mano de la colaboración de los diferentes actores de la sociedad.

Uno de los principales anuncios del seminario estuvo relacionado con el desarrollo de la tecnología cuántica y la importancia de su utilización para el desarrollo de diferentes industrias de Chile y el mundo, y de cómo puede beneficiar a los ciudadanos comunes. Del futuro cuántico y mucho más, conversamos con Robert Loredo,

líder global de IBM Quantum Ambassador.

 

-Mucho se habla de transformación digital, de las nuevas tecnologías y dentro de ellas la cuántica, ¿cómo se explica en sencillo, y por qué es importante el desarrollo de esta tecnología?

 

La computación cuántica es una evolución emocionante en la computación. Mientras que las computadoras clásicas calculan en bits que representan 0 y 1, las computadoras cuánticas usan cúbits que aprovechan los fenómenos de la mecánica cuántica en la computación, como la interferencia y el entrelazamiento, para resolver problemas que son fundamentalmente inabordables para las computadoras clásicas.

 

Millones de bits clásicos trabajan juntos para procesar y mostrar información -la “velocidad”, con la que todos están familiarizados en teléfonos inteligentes, computadoras portátiles y servidores en la nube-. A su vez, las computadoras cuánticas aprovechan los fenómenos mecánicos cuánticos para manipular la información. Para ello, se basan en bits cuánticos o cúbits. A diferencia de un bit que tiene que ser un 0 o un 1, un cúbit puede estar en una combinación de estados, que representan múltiples opciones de cómputo. Aquí es importante tener en cuenta que el mayor espacio de cómputo se refiere a opciones que podrían explorarse mediante un algoritmo diseñado adecuadamente. Los espacios de cómputo del cúbit no pueden ejecutar varios algoritmos al mismo tiempo o en paralelo, pero el número de opciones para la exploración crecen exponencialmente a medida que aumenta el número de cúbits.

 

Para poner eso en perspectiva, si quisiera intentar simular el nuevo procesador IBM Eagle de 127 cúbits -el primero de IBM con más de 100 cúbits-, la cantidad de bits clásicos que necesitaría sería mayor que la cantidad de átomos contenidos en los más de 7.500 millones de personas en la Tierra.

 

-¿Qué beneficios concretos trae esta tecnología para el ciudadano común?

 

La computación cuántica es adecuada para ayudar a explorar nuevos enfoques para resolver problemas que actualmente son inalcanzables para las computadoras clásicas. Al acelerar el desarrollo de la computación cuántica y distribuir de manera eficiente las cargas de trabajo entre los recursos cuánticos y clásicos, podemos ayudar a muchas industrias a encontrar nuevas formas de resolver los desafíos que enfrentamos.

Es, por eso, que IBM tiene como objetivo ayudar a los usuarios empresariales, investigadores y educadores a utilizar la computación cuántica para explorar aplicaciones prácticas para los negocios y la ciencia. Así, se espera que la computación cuántica arroje luz sobre los procesos de interacciones moleculares y químicas, aborde problemas difíciles de optimización y aumente el poder de la inteligencia artificial. Avances como estos podrían abrir la puerta a nuevos descubrimientos científicos, medicamentos que salvan vidas y mejoras en las cadenas de suministro, la logística y el modelado de datos financieros.

Por ejemplo, el equipo y los clientes de IBM Quantum están investigando y explorando cómo la computación cuántica ayudará a una variedad de industrias y disciplinas, incluidas finanzas, energía, química, ciencia de materiales, optimización y aprendizaje automático, entre muchas otras.

 

-Durante Think 2022 presentaron una hoja de ruta de la tecnología cuántica: ¿por qué es tan importante tenerla y cuál es la apuesta de IBM en esta materia?

 

Hace 2 años, IBM presentó su hoja de ruta de desarrollo cuántico, nuestro ambicioso plan de tres años para desarrollar tecnología de computación cuántica. Desde entonces, nuestra exploración reveló nuevos descubrimientos y nos proporcionó información que permitió refinar ese mapa e ir incluso más lejos de lo que habíamos planeado. Por esa razón, hoy anunciamos una actualización de nuestra hoja de ruta de desarrollo para conectar procesadores cuánticos, CPU y GPU en una estructura informática capaz de resolver problemas más allá del alcance que lograrían los recursos clásicos por sí solos.

 

En noviembre de 2021, presentamos nuestro procesador Eagle de 127 cúbits. Este fue nuestro primer procesador con más de 100 cúbits y con circuitos que ya no pueden simularse de manera confiable en una supercomputadora clásica. Este procesador también presentó una arquitectura innovadora que sentó las bases para continuar escalando cúbits. Y, en 2023, seguiremos aumentando el tamaño de nuestros procesadores con 1.121 cúbits, el IBM Condor.

 

El anuncio de esta semana muestra la expansión de la hoja de ruta de IBM para lograr la computación cuántica práctica y ofrecer un sistema de más de 4000 cúbits en 2025.

Esta hoja de ruta establece planes para nuevas redes y arquitecturas modulares que permitirán que los sistemas cuánticos tengan un mayor número de cúbits, (pasando) de cientos a miles.

Nuestro objetivo es construir supercomputadoras centradas en la cuántica, que incorporarán procesadores cuánticos y clásicos, redes de comunicación cuántica y clásicas, trabajando juntos para transformar por completo la forma en que computamos. Para hacerlo, debemos resolver el desafío de escalar los procesadores cuánticos, desarrollar un entorno de tiempo de ejecución para proporcionar cálculos cuánticos con mayor velocidad y calidad, e introducir un modelo de programación sin servidor para permitir que los procesadores cuánticos y clásicos trabajen juntos sin fricciones.

 

¿En qué pie está Chile con relación a esta tecnología? ¿A qué debiera aspirar y en cuánto tiempo?

 

-En Chile y en Latinoamérica en general, existe un enorme potencial para acelerar el desarrollo de la computación cuántica. Para IBM es clave centrarse en educar a los profesionales actuales y futuros para que estén preparados para aprovechar el potencial de la computación cuántica práctica a gran escala. En Chile, estamos trabajando para ayudar a las universidades con materiales, cursos y talleres para desarrollar el potencial de sus estudiantes en computación cuántica.

La importancia de los esfuerzos de educación cuántica no puede subestimarse, las escuelas y universidades de todo el mundo deben abordar la brecha de educación cuántica juntas, en asociación con el sector privado y el público.

 

-¿Y cómo se están preparando las nuevas generaciones para adoptar la tecnología cuántica?, ¿cuánto sabemos de ella?

En la actualidad, menos del 1% de las universidades en todo el mundo ofrecen cursos de computación cuántica, por lo que acelerar los primeros esfuerzos destinados tanto a educar a los estudiantes, incluso a nivel de escuela secundaria, como a la fuerza laboral actual es fundamental para garantizar que tengamos suficiente talento listo para crear nuevos algoritmos cuánticos y para continuar mejorando el software y el hardware en el futuro.

 

En IBM creemos que el acceso y la adopción de código abierto es la forma en que un ecosistema de desarrolladores, científicos, educadores y profesionales de diferentes industrias estará lista para la computación cuántica a gran escala.

 

Para lograr esta adopción global y abierta, en 2016, IBM fue la primera empresa en colocar una computadora cuántica en la nube. Desde entonces, nuestras herramientas en línea IBM Quantum Composer e IBM Quantum Lab han creado una comunidad activa de más de 400 mil usuarios, que han ejecutado cientos de miles de millones de ejecuciones de circuitos (más de 2 mil millones por día), en hardware real y simuladores, lo que ha llevado a la publicación de más de 1.000 trabajos de investigación de terceros.

 

De esta forma queremos ayudar a todos, desde individuos hasta industrias enteras, a estar preparados para usar los sistemas de computación cuántica. Es por eso que, contamos con equipos de educación en temas de computación cuántica dedicados a trabajar junto con las universidades. Desde cursos de ciencias de la computación hasta clases de química y negocios, los estudiantes deben familiarizarse con esta tecnología y considerar trayectorias profesionales basadas en la computación cuántica.

 

-¿Cuál es la mirada de IBM en relación al desarrollo de estas nuevas tecnologías en función de alianzas y desarrollos colaborativos?

 

Durante más de un siglo, IBM se arraiga en la promesa fundamental de la tecnología: creemos que cuando aplicamos la ciencia a los problemas del mundo real, podemos progresar, tanto para los negocios como para la sociedad. Nuestra prioridad siempre ha sido liderar las fronteras de la computación y su relación con los negocios, la ciencia, las profesiones y la sociedad.

 

Creemos que hoy, más que nunca, necesitamos innovación para satisfacer las demandas de muchos de los principales desafíos de nuestro tiempo, desde modelos para crecimiento sostenible, abordar futuras pandemias y el cambio climático, hasta garantizar la seguridad alimentaria y la eficiencia energética. Para abordarlos, necesitamos descubrimientos más rápidos, colaboración abierta, resolución eficiente de problemas y la capacidad de impulsar la ciencia y los negocios hacia nuevas fronteras. Pero esto no sucederá en el vacío, ya que la innovación sólida se basa en un ecosistema colaborativo, un compromiso con la inversión a largo plazo en desafíos de tecnología y materiales fundamentales, y la implementación de un enfoque abierto.

 

Explorar aplicaciones prácticas y casos de uso futuros para la computación cuántica también requiere la asociación con empresas y organizaciones de una variedad de industrias y disciplinas. En 2017, IBM fue la primera empresa en ofrecer sistemas comerciales de computación cuántica universal a través de IBM Quantum Network. La red ahora incluye más de 180 organizaciones, incluidas empresas Fortune 500, startups, laboratorios de investigación e instituciones educativas. Juntos, estamos investigando y explorando cómo la cuántica ayudará a una variedad de industrias y disciplinas, incluidas las finanzas, la química y la inteligencia artificial, entre muchas otras.

 

 

-Hoy, uno de los grandes temas de relevancia mundial es la sustentabilidad. ¿Cómo la adopción de estas nuevas tecnologías se relaciona con el cuidado del medio ambiente y el desarrollo sostenible? ¿Hay beneficios en ese sentido?

 

Sin duda, la sostenibilidad es un tema clave para toda la sociedad y también para las empresas. Para abordar con éxito el cambio climático, por ejemplo, necesitamos una forma nueva y mucho más eficiente de descubrir nuevos materiales, utilizando ciencia y tecnología de vanguardia. El método científico tradicional de prueba y error de siglos de antigüedad ha servido bien a la sociedad, pero es increíblemente costoso y requiere mucho tiempo. Con el clima, no tenemos tiempo que perder, porque necesitamos urgentemente acelerar el descubrimiento con la ayuda de la Inteligencia Artificial, la nube híbrida, la robótica y la computación cuántica.

 

Tomemos el ejemplo de las baterías. A pesar de lo esenciales que son las baterías para la vida diaria, su producción puede tener un costo terrible para el medio ambiente. IBM Research está utilizando inteligencia artificial, computación cuántica y otra tecnología avanzada para explorar diferentes alternativas de batería que podrían disminuir estas preocupaciones. Esto incluye trabajar con socios de la industria para descubrir y probar materiales que puedan eliminar la necesidad de metales pesados en las baterías de iones de litio, así como utilizar la computación cuántica para explorar la próxima generación de baterías sostenibles.