El Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de Estados Unidos publicó en septiembre pasado una nueva estrategia para el desarrollo de la Ciencia de la Información Cuántica (CIC). El informe, de 15 páginas, recomienda los objetivos que el gobierno de Donald Trump debe perseguir para desarrollar y fortalecer sus capacidades en la CIC.

Para discutir las estrategias presentadas se invitó a la Casa Blanca a académicos, funcionarios del gobierno y representantes de las grandes compañías tecnológicas y financieras del país, incluidas Alphabet, IBM, JP Morgan Chase, Lockheed Martin, Honeywell y Northrop Grumman.

Además se anunció una inversión de 249 millones de dólares para llevar a cabo 118 proyectos vinculados a este campo de la ciencia.

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Por su parte, en China está ocurriendo algo similar. El gobierno de Pekín está construyendo un nuevo Laboratorio Nacional de Ciencias de Información Cuántica en Hefei, en la provincia de Anhui, con un costo de 10 mil millones dólares, que esperan inaugurar en 2020. Esto después del lanzamiento, hace dos años, del primer satélite de comunicaciones cuántico y del anuncio, el año pasado, de la creación de una red «inhackeable» de comunicaciones en Jinan a la que sólo tendrán acceso 200 usuarios: militares y funcionarios gubernamentales y privados.

El hecho de que los dos gigantes económicos del mundo estén compitiendo en el desarrollo de las CIC, demuestra la importancia de este campo que, se dice, es tan poderoso que transformará al mundo.

Qué es la CIC

Lo que intenta la ciencia de la información cuántica es utilizar las nuevas propiedades cuánticas que aparecen en los sistemas muy pequeños para mejorar las tareas de procesamiento y transmisión de la información.  Esto abre nuevas posibilidades para miles de aplicaciones en campos que van desde avances en la salud y la ciencia, producción de fármacos y producción industrial hasta nuevos sistemas de defensa.

La tecnología cuántica, dicen los expertos, «podría cambiarlo todo». Es por eso que las naciones más poderosas del mundo están compitiendo por tomar la delantera en la CIC.

Satélite cuántico

A juzgar por los avances presentados hasta ahora en el campo de la tecnología cuántica, se podría decir que China está en la delantera. En 2016 Pekín anunció que había lanzado el primer satélite de comunicaciones cuántico y un año después declaró que había podido utilizarlo para establecer intercambio de señal  encriptados imposibles de descifrar por ojos ajenos.

«Fueron dos experimentos. El primero consiguió una comunicación cuántica con el satélite desde tierra y luego, aprovechando ese satélite, se realizaron comunicaciones entre dos puntos en tierra con una señal encriptado cuánticamente en la que el satélite hizo como repetidor entre esos dos puntos en tierra», explica Alejandro Pozas.

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Esta capacidad, de poder saber si una información ha sido interceptada o ha llegado bien a su destino, no se puede obtener con las tecnologías clásicas ni los métodos de transferencia de información que usamos actualmente. Y aunque los experimentos chinos fueron pruebas de concepto, ese país logró demostrar que es posible hacerlo.

«Es cierto que se probó que se pueden hacer, pero de momento no se ha llegado al nivel de la viabilidad para una aplicación masiva industrial», agrega el investigador.

Computadora cuántica, el «santo grial»

Aún no se ha podido llegar a la  viabilidad en el campo de las computadoras cuánticas. Varias compañías de diversas naciones están intentando desarrollarlas y aunque se han creado a nivel experimental aún no ha sido posible comercializarlas.

«En efecto, la computadora cuántica es el santo grial», afirma el investigador del Instituto de Ciencias Fotónicas de Barcelona. «Es hacia donde directa o indirectamente se mueven todos los esfuerzos en el campo de la CIC», agrega.

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La computación clásica, que trabaja en bits, opera la información sólo en dos estados, en cero o uno (encendido o apagado).  La computación cuántica, en cambio, trabaja también con la superposición de ambos estados y utiliza el movimiento de partículas subatómicas para procesar datos en cantidades imposibles de manejar por la computación clásica.

En Estados Unidos, empresas como IBM, Google y Microsoft están desarrollando sus propias computadoras cuánticas. Y lo mismo está ocurriendo en China, donde están participando empresas privadas -como Alibaba y Baidu- en la creación de ordenadores cuánticos.

¿Cómo va a revolucionar el futuro la tecnología cuántica?

Tal como explica Alejandro Pozas-Kerstjens, lo que podemos esperar es «una revolución como la que causó la aparición de los primeros computadores».

«Desde permitirnos hacer cosas que ahora mismo nos cuentan muchísimo, como la fabricación o el prototipado de medicamentos, o la optimización de rutas de tráfico para intentar gastar menos combustibles». «Ese tipo de cosas van a ser problemas resolubles con un ordenador cuántico». Enfatiza.

Pero quizás el mayor interés de los gobiernos es utilizar estas tecnologías cuánticas en el ámbito de la defensa, desde poder llevar a cabo comunicaciones más seguras hasta la detección de aeronaves intrusas.

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¿Quién se puede decir que está ganando esta carrera cuántica?

Tal como asegura Pozas-Kerstjens, esta es una carrera «de muchas cabezas».

«Quizás podemos decir que en la computación cuántica quizás está a la cabeza Estados Unidos, pero en el campo de comunicaciones cuánticas al parecer quien gana es China».

«Hay muchas facetas en el campo de la tecnología cuántica y muchos países están intentando avanzar o tomar la delantera en alguna de estas facetas».

https://www.elciudadano.cl/tecnologia-2/iran-inaugura-laboratorio-de-tecnologia-de-comunicaciones-cuanticas/07/26/

https://www.elciudadano.cl/ciencia-tecnologia/crean-vida-artificial-en-el-interior-de-una-computadora-cuantica/10/11/