Victor Manuel Arce Garcia- El ejecutivo presentó en Congreso Futuro el mapa de avance y cuáles son los beneficios y principales desafíos de esta tecnología.
Una semana para la innovación, la ciencia y los avances científicos “sin límite”, es la que se vive por estos días en el Teatro Oriente de Santiago, epicentro del Congreso Futuro, que reúne a diversas personalidades del mundo de la innovación.
Uno de ellos es Robert Loredo, Líder Global de Quantum Ambassadors para IBM”, quien es un prólifero inventor con más de 200 patentes a su haber y reconocido speaker de talleres, conferencias y artículos que cubren temas como inteligencia artificial, blockchain, bioinformática y computación cuántica.
Sobre esta última tecnología, fue su presentación en Congreso Futuro donde abordó los desafíos, beneficios y cómo en un futuro muy próximo la tecnología cuántica masificará su presencia en diversos sectores productivos, siendo parte de la vida cotidiana de las personas.
- Robert, partamos de lo más básico, ¿qué es en sencillo la computación cuántica?
La computación cuántica es una forma fundamentalmente diferente de procesar información, comparada con los sistemas informáticos clásicos de la actualidad. Sin embargo, una no reemplaza a la otra, trabajan juntas. 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.
La idea de una computadora cuántica existe al menos desde la década de 1970. A lo largo del tiempo, la industria impulsó algunos hitos y avances que la computación cuántica alcanzó, por ejemplo, de la ciencia a los sistemas. Lo interesante es que esos avances están acelerándose en los últimos años. Lo que hace que la computación cuántica sea extraordinaria es que se basa en la mecánica cuántica, porque la computación cuántica explota los fenómenos mecánicos cuánticos para procesar información.
Mientras que las computadoras clásicas calculan en bits que representan 0 y 1, las computadoras cuánticas usan bits cuánticos, o qubits, para aprovechar los fenómenos mecánicos cuánticos como la superposición, el entrelazamiento y la interferencia para calcular, con el potencial de resolver problemas que son fundamentalmente inabordables para las computadoras clásicas.
- ¿Cómo funciona y qué hacen los qiubits?
En la computación clásica, millones de bits clásicos trabajan juntos para procesar y mostrar información, esto es la “velocidad” con la estamos 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. Un qubit puede estar en una combinación de estados, que representan múltiples opciones de cómputo, pero los espacios de cómputo de un qubit no pueden ejecutar varios algoritmos al mismo tiempo o en paralelo. Sin embargo, la cantidad de opciones para la exploración crecen exponencialmente a medida que aumenta el número de qubits.
Para poner eso en perspectiva, en noviembre de 2022 anunciamos IBM Osprey, el nuevo procesador de 433 qubits, que cuenta con el mayor número de qubits que cualquier otro procesador cuántico de IBM, más que el triple de los 127 qubits del procesador IBM Eagle, presentado en 2021. Este procesador tiene el potencial de ejecutar cálculos cuánticos complejos mucho más allá de las capacidades de computación de cualquier computadora clásica. Como referencia, el número de bits clásicos que se necesitarían para representar un estado en el procesador IBM Osprey supera el número total de átomos en el universo conocido.
Sin embargo, una no reemplaza a la otra, trabajan juntas. 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.
- Entendido lo anterior, ¿en qué se traducen sus beneficios? ¿Cuáles son?
La computación cuántica es adecuada para ayudar a explorar nuevos enfoques para resolver problemas que actualmente son inabordables para las computadoras clásicas. La propuesta de sistemas cuánticos de IBM tiene como objetivo ayudar a los usuarios empresariales, los investigadores, educadores, entre otros, a utilizar la computación cuántica para explorar aplicaciones prácticas para los negocios y la ciencia.
Hoy, el equipo de IBM Quantum y sus clientes 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. 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.
Mencionemos un caso concreto. En América Latina, en julio de 2022, IBM anunció a su primer socio de IBM Quantum Network en la región, Quantum-South, la startup con sede en Uruguay que se unió a nuestra red de socios para aplicar la computación cuántica en el avance de la industria de carga aérea y marítima, incluyendo el potencial para una mayor eficiencia en el sector de logística, incrementar los ingresos y reducir los costos.
Quantum-South utilizará la tecnología de IBM Quantum para desarrollar, experimentar y ejecutar pruebas de conceptos de soluciones potencialmente más efectivas para la logística de carga, como la gestión eficiente de contenedores y escenarios de optimización de combustible para aviones, entre otros. Asimismo, Quantum-South está desarrollando capacidades en servicios financieros y también trabajará en casos de uso enfocados en la optimización de la cartera de activos.
- ¿En qué plazos podemos ver sus frutos en Chile?
Ahora es el momento de prepararnos nosotros y las organizaciones. La tecnología se está desarrollando rápidamente y, a medida que avanza, la brecha entre aquellas empresas que están preparadas y las que no, será más grande. Llamamos a este momento “quantum-ready” y significa que las organizaciones necesitan identificar profesionales y formar equipos, capacitarlos y comenzar a experimentar con la computación cuántica disponible en la actualidad. Cuando lleguemos a la próxima etapa de la tecnología en un futuro cercano -la era de “quantum advantage”-, solo las organizaciones más preparadas podrán aprovechar su verdadero potencial.
Queremos que todos aprendan y usen la computación cuántica. Una comunidad global es clave para el avance de la computación cuántica, y esto incluye a América Latina y Chile, donde creemos que existe potencial para acelerar el desarrollo de habilidades cuánticas y comenzar a explorar aplicaciones para diferentes industrias.
- ¿Cuál es el estado de avance de la región? ¿Cómo prepararnos y que rol tiene Chile en esta tecnología?
IBM impulsa tres áreas clave: educación, ecosistema y tecnología. IBM tiene equipos de educación dedicados a que la computación cuántica sea omnipresente en las aulas universitarias y ya estamos trabajando con instituciones locales aquí en Chile. 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. También es por eso que hemos establecido IBM Quantum Hubs en universidades y laboratorios de todo el mundo, con la misión de acelerar el aprendizaje, el desarrollo de habilidades y las colaboraciones de la industria, así como cursos en línea y diferentes iniciativas para ayudar a los jóvenes a aprender sobre computación cuántica. Además, debemos alentar a las empresas y organizaciones a que comiencen a capacitar a su fuerza laboral hoy, de esa manera, más profesionales estarán listos para aprovechar el potencial de esta tecnología.
IBM cree que la colaboración con todo el ecosistema acelera el descubrimiento, razón por la cual nos asociamos con clientes, académicos, startups y desarrolladores para impulsar la computación cuántica. Ofrecemos acceso a la flota más grande del mundo de más de 20 computadoras cuánticas accesibles a través de la nube para acelerar el descubrimiento e impulsar el desarrollo de aplicaciones de computación cuántica. Este ecosistema tiene más de 450.000 usuarios y más de 200 socios, incluidos clientes, instituciones académicas, laboratorios de investigación, startups y desarrolladores en IBM Quantum Network. Los socios de la industria incluyen ExxonMobil, HSBC, LG Electronics, Mercedes-Benz y otras compañías Fortune 500. En este contexto, también promovemos la comunidad de código abierto de Qiskit y nuestra creciente comunidad de desarrolladores de kernel, algoritmos y modelos.
Por último, pero no menos importante, hace dos años, IBM lanzó su primera hoja de ruta de desarrollo cuántico para explicar cómo planeamos escalar de dispositivos cuánticos ruidosos pequeños a aquellos con más de mil qubits, que permitirán que las computadoras cuánticas resuelvan problemas científicos y comerciales difíciles. Estamos ampliando y mejorando continuamente nuestra tecnología cuántica en hardware, software e integración clásica para enfrentar los mayores desafíos de nuestro tiempo, junto con nuestros socios y clientes en todo el mundo. Hasta ahora, IBM ha cumplido todos los objetivos a tiempo, incluido el nuevo procesador de 433 qubits ‘IBM Osprey’, presentado en noviembre de 2022. Además, el año pasado IBM amplió aún más su hoja de ruta cuántica para establecer un camino hacia la computación cuántica sin fricciones. Esta hoja de ruta ampliada incluye los planes para construir un procesador de más de 4000 qubit para 2025, junto con otros hitos importantes.
A medida que continuamos aumentando la escala de los sistemas cuánticos y haciéndolos más simples de usar, continuaremos viendo la adopción y el crecimiento de la industria cuántica. A medida que los sistemas IBM Quantum se amplíen hacia el objetivo declarado de más de 4000 qubits para 2025, irán más allá de las capacidades actuales de la electrónica física existente. En noviembre pasado, IBM actualizó los detalles del nuevo IBM Quantum System Two, un sistema diseñado para ser modular y flexible, combinando múltiples procesadores en un solo sistema con enlaces de comunicación. Se espera que este sistema esté disponible para fines de 2023 y será un componente base de la supercomputación centrada en la cuántica -la próxima ola en la computación cuántica que escala empleando una arquitectura modular y comunicación cuántica para aumentar su capacidad computacional, y que emplea middleware en la nube híbrida para integrar a la perfección flujos de trabajo cuánticos y clásicos.
La combinación estratégica de educación, desarrollo de ecosistemas y adopción de tecnología puede ayudar a acelerar una fuerza laboral cuántica en Chile. Esto posicionará al país en un mejor lugar para aprovechar el potencial de la computación cuántica práctica en el futuro próximo.
