La base tecnológica de los ordenadores cuánticos se desarrolló en Europa: qué pasó para que a largo plazo perdiéramos la carrera
Actualmente EEUU y China acaparan todo el protagonismo en el ámbito de los ordenadores cuánticos. Su pugna por la supremacía mundial tiene muchas ramificaciones, y, precisamente, las tecnologías cuánticas encarnan una de ellas. Ambos países han alcanzado la supremacía cuántica, y, sobre el papel, son también los más desarrollados en el aún prematuro campo de las telecomunicaciones cuánticas. Sin embargo, esta historia no empezó con ellos.
Nació en Europa. Y lo hizo en un momento en el que los ordenadores cuánticos ya habían sido esbozados desde un punto de vista teórico, pero parecían inviables. Todo cambió en 1995. Ese año el físico español Ignacio Cirac y el veterano físico austriaco Peter Zoller publicaron el artículo que es unánimemente considerado la piedra angular que soporta el nacimiento de la computación cuántica tal y como la contemplamos actualmente. Sin su trabajo con toda probabilidad los ordenadores cuánticos actuales no existirían. O, al menos, habrían llegado más tarde.
Todo empezó con Cirac y Zoller
Los caminos de estos dos investigadores se cruzaron a principios de la década de los 90. Ignacio Cirac había terminado la carrera de Física en la Universidad Complutense de Madrid en 1988 y decidió viajar a EEUU para completar su doctorado junto al prestigioso físico Peter Zoller. Su colaboración fue muy fructífera desde el primer momento, por lo que juntos empezaron a trabajar en campos tan prometedores, y, a la vez, tan complejos, como la criptografía cuántica o el teletransporte. Otros investigadores habían propuesto antes que ellos la posibilidad de construir un ordenador cuántico, pero nadie sabía cómo hacerlo.
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En aquel momento ningún físico sabía cuál era la estrategia adecuada para poner a punto un ordenador cuántico. Zoller y Cirac sí lo sabían
En 1994 Cirac y Zoller asistieron a una conferencia en la que otros investigadores explicaron el enorme potencial que tenían desde un punto de vista estrictamente teórico los ordenadores cuánticos. Sin embargo, en aquel momento ningún físico sabía cuál era la estrategia adecuada para poner a punto una de estas máquinas. Zoller y Cirac les sobrevino la inspiración poco después de presenciar aquella conferencia, y se dieron cuenta de que habían encontrado la forma de construir una máquina capaz de llevar a cabo cálculos con bits cuánticos o cúbits.
Su artículo científico fue publicado en Physical Review Letters el 15 de mayo de 1995. Lo titularon ?Quantum Computations with Cold Trapped Ions? (Computación Cuántica con Iones Fríos Atrapados), y, a pesar de su exotismo, otros muchos físicos se dieron cuenta enseguida de que lo que proponían Cirac y Zoller tenía un potencial enorme. Si nos proponemos fijar una fecha para identificar el germen que dio lugar al nacimiento de los ordenadores cuánticos parece razonable aceptar que debería ser el día en el que vio la luz el texto de estos dos físicos europeos.
En cualquier caso, uno de sus mayores aciertos fue su capacidad de reunir el mundo de las teorías abstractas de la computación cuántica en las que trabajaban otros físicos antes que ellos con la física atómica, la física molecular y la óptica. De hecho, el título de su texto científico ya contiene uno de los tipos de cúbits más avanzados disponibles actualmente: los bits cuánticos de trampas de iones. Honeywell o IonQ son dos de las empresas que han recogido su testigo y varias décadas más tarde han conseguido poner a punto este tipo de máquinas cuánticas.
El reconocimiento de la comunidad científica no tardó en llegar. Zoller y Cirac se consolidaron como dos figuras centrales en la formación de grupos de investigación internacionales, y, sobre todo, ambos se involucraron activamente en la constitución de programas europeos de desarrollo de tecnologías cuánticas. Zoller colabora estrechamente desde principios de los 2000 con el Instituto para la Información y Óptica Cuántica de Innsbruck (Austria). Y Cirac dirige desde 2001 la División Teórica del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica alojado en Garching, una localidad apacible situada a pocos kilómetros de Múnich (Alemania).
Europa no ha sabido trasladar su liderazgo académico a la industria
El empuje de Ignacio Cirac, Peter Zoller y muchos otros científicos con los que han trabajado no ha sido suficiente para entregar a Europa el liderazgo industrial en el campo de los ordenadores cuánticos. Actualmente el Viejo Continente sigue siendo una potencia mundial en investigación gracias al trabajo que están haciendo los grupos de física cuántica de la Universidad de Tecnología de Delft, en Países Bajos; el Instituto Max Planck de Óptica Cuántica, en Alemania; la Escuela Politécnica Federal de Zúrich, en Suiza; el Centro de Tecnologías Cuánticas de París, en Francia; el Centro Nacional de Computación Cuántica, en Reino Unido; o el Instituto de Ciencias Fotónicas, en España, entre otras instituciones académicas.
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El liderazgo en investigación científica no garantiza necesariamente el liderazgo industrial en aquellas aplicaciones derivadas de esas innovaciones técnicas
Pero no basta. El liderazgo en investigación científica no garantiza necesariamente el liderazgo industrial en aquellas aplicaciones derivadas de esas innovaciones técnicas. Este es el gran problema que ha tenido Europa. No ha conseguido trasladar su liderazgo académico a la industria. Durante la conversación que mantuve en octubre de 2019 con Juan José García Ripoll, un investigador del Instituto de Física Fundamental del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) que desarrolla su actividad investigadora dentro del grupo de información cuántica y fundamentos de teoría cuántica, este físico me explicó por qué Europa no rivaliza hoy con EEUU o China, cuando pudo hacerlo.
Como hemos visto, el Viejo Continente tuvo la ventaja científica en este campo, pero la perdió porque en un plazo de apenas cinco años unas pocas empresas y laboratorios internacionales invirtieron muchísimo dinero en potenciar a unos pocos grupos y consiguieron un avance exponencial en este ámbito. Esto nos recuerda lo importante que es observar que es estratégicamente interesante y no perder esa pista. Este campo lo construyó Europa.
Hace apenas dos décadas y media la computación cuántica era física de "locos", y, aun así, Europa fue capaz de mantener una investigación muy básica y muy rompedora que entonces no tenía un futuro muy claro, la avanzó muchísimo y cuando llegó el momento de realizar la transferencia al mundo de la industria se quedó atrás. "Probablemente la culpa es de nuestro tejido científico, y, sobre todo, de nuestro tejido empresarial, que es menos innovador y le cuesta más meterse en este tipo de líneas arriesgadas", sostiene Juan José García Ripoll.
En Europa hay empresas que se dedican a los ordenadores cuánticos. La austriaca Alpine Quantum Technologies, la finlandesa IQM, la británica Oxford Quantum Circuits, la francesa Pasqal, la alemana eleQtron, la helvética Terra Quantum o la española Qilimanjaro Quantum Tech son cada vez más competitivas. Aun así, por el momento su escala no les permite competir de tú a tú con las divisiones especializadas en ordenadores cuánticos de las compañías estadounidenses IBM, Honeywell, Google, Intel o Microsoft. China juega en otra liga. Los centros de investigación y las empresas cuentan con el respaldo incondicional del Gobierno chino, por lo que los recursos que tienen a su disposición son cuantiosos. Y los resultados les están avalando.
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Fecha: 26/04/2025
Categoría: Tecnología
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