En el corazón del superordenador cuántico vasco en Nueva York

A poco más de una hora en coche al norte de Manhattan siguiendo el trazo que dibuja el río Hudson, en una zona perlada de bosques, lagos y mansiones señoriales conocida como el Silicon Valley de la costa este, se levanta el IBM Thomas Watson Research Center. Inaugurado en 1961, su nombre es un homenaje al hombre que junto a su hijo y sucesor –Thomas Watson junior– convirtió a una empresa dedicada en sus inicios, hace más de un siglo, a las máquinas registradoras en un coloso de la electrónica que en los años 80 rivalizó con Apple por llevar los ordenadores a nuestras casas. Es aquí, en su laboratorio de investigación más importante a nivel mundial, donde hasta 1.500 científicos –ingenieros, físicos, matemáticos…– pergeñan sus grandes proyectos. Y es aquí, tras su imponente fachada acristalada, donde se encuentra instalado uno de los ordenadores más avanzados del mundo: el IBM Quantum System Two, el mismo modelo de superordenador cuántico que llegará a San Sebastián este otoño. EL CORREO ha podido visitar sus instalaciones para conocer de primera mano las entrañas de una máquina que parece venida del futuro.

A simple vista, el System Two recuerda a las mastodónticas computadoras de los albores de la informática. Con aspecto de nevera de tamaño XXL, mide más de tres metros de alto y unos seis de ancho. De color gris espacial, consta de una parte central de forma hexagonal llamada criostato que alberga el cerebro del ordenador, su procesador. «Es donde viven los cúbits», explica Scott Crowder, vicepresidente del área de cuántica de IBM. Los cúbits –o bits cuánticos– son los átomos y otras partículas como los electrones, los iones o los fotones con las que trabajan estos ordenadores. Junto a este núcleo central se despliegan tres alas –'wings', en inglés– donde una serie de componentes electrónicos «le dicen a los cúbits lo que tienen que hacer». Por detrás, separados apenas dos metros, los equipos informáticos convencionales y los sistemas de refrigeración.

Esta forma hexagonal tiene su razón de ser. «Es la que facilita que el ordenador sea ampliable», dice el ingeniero bilbaíno Mikel Díez, director de IBM Research en España y Portugal, mientras hace y deshace con una reproducción en miniatura del superordenador. En otras palabras, se trata de una especie de Lego al que se pueden ir añadiendo piezas.

Para que funcione el chip con los 156 cúbits del System Two –se ponen a prueba en otra sala de estas inmensas instalaciones donde incluso se oyen sus 'latidos'–, el mencionado criostato tiene que estar «cold, dark and stable» (frío, oscuro y estable»), apunta el experto norteamericano. La temperatura ahí dentro roza los 273 grados negativos, el cero absoluto. «Más frío que el espacio exterior», remarca. Esto es así porque estos bits cuánticos son extremadamente delicados. Cuando se consigue que hagan lo que se quiere que hagan, ese momento –estado, que dicen los especialistas– «solo dura 0,003 segundos», precisa Díez. Lo que se pretende con estas bajísimas temperaturas es alargar esos estados lo máximo posible. También se han de evitar todo tipo de interferencias y vibraciones, lo que denominan ruidos. Un simple paseo cerca del ordenador puede alterar su funcionamiento.

La tecnología cuántica se encuentra en nuestro día a día desde hace mucho tiempo. El teléfono móvil que usamos o el reloj inteligente ya son cuánticos. Los navegadores GPS también, como el escáner que nos hace el médico o el código de barras de los productos que compramos en el supermercado. Lo que hacen estos estos superordenadores va un paso más allá.

Lo expuso el propio ingeniero bilbaíno en una entrevista con este periódico hace dos años. Desde entonces, los tiempos se han acelerado. «La computación cuántica trata de resolver problemas que hasta ahora no se podían abordar. Fundamentalmente son tres grandes áreas: la simulación de sistemas moleculares -cómo se comporta la molécula de cafeína o cómo se doblan las proteínas-, el reconocimiento de patrones y grandes cantidades de datos, y lo que llamamos optimización. Este último se refiere, por ejemplo, a buscar las mejores rutas para flotas de cientos de barcos que están en diferentes puntos, con diversas condiciones meteorológicas. Ni el ordenador actual más potente podría hacerlo».

El campus del prestigioso centro tecnológico Rensselaer Polytehnic Institute (RPI, por su siglas en inglés) –aquí estudió, por ejemplo, el creador del correo electrónico– se levanta en una colina sobre Troy, una pequeña ciudad de 50.000 habitantes a dos horas y media al norte de la Gran Manzana, en dirección a Montreal, como anuncian los carteles de de las carreteras con el pasar de los kilómetros. Uno de sus muchos edificios es una iglesia en la que no se celebra ni misas ni liturgia alguna. Su función es cobijar el Quantum System One, el ordenador cuántico elegido inicialmente para desembarcar en Euskadi.

De aspecto futurista y como sacado de un manual de diseño –quizás incluso más que su sucesor–, la máquina consta de un criostato en forma de cilindro de color gris metalizado escoltado por el resto de componentes que permiten su funcionamiento. De su seguridad se encargan cinco gruesas láminas de cristal de tres metros de alto y otras tantas de ancho traídas desde Italia y tan resistentes como los que protegen a la Gioconda en el Louvre. De hecho, las fabrica una empresa italiana radicada en Milán. Debido a sus dimensiones, tuvieron que introducirse por una de las vidrieras de estilo neogótico de la capilla, situadas en lo alto de una de las paredes. «Una de ellos se rompió durante la instalación», recuerda Jeff Minner, el ingeniero que se encargó de su compleja instalación el año pasado y hace de cicerone en esta visita.

Cámaras de seguridad y sensores de movimiento vigilan en todo momento la instalación. El control roza lo obsesivo: solo cinco personas pueden entrar en este espacio, cuatro especialistas de IBM, y el quinto, un trabajador del RPI para casos de urgencia. La diferencia con el System Two es el número de cúbits –127 frente a 156– y el menor ruido», afirma Osama, uno de los estudiantes que trabaja con la máquina. Y, sobre todo, que no es ampliable, no es un Lego.

¿Qué es lo que hace tan especiales a estas máquinas? Sin entrar en vericuetos técnicos, tienen una potencia de cálculo muy superior a los ordenadores convencionales y 'hablan' el mismo lenguaje que la naturaleza. «La naturaleza es cuántica. Y estas máquinas funcionan con esos mismos principios. La entienden mejor», subraya el ingeniero bilbaíno para explicar por qué estos artilugios resultan especialmente prometedores para la creación de nuevos medicamentos.

Tanto estos dos superordenadores como el que se instalará en San Sebastián y el anunciado esta misma semana por IBM para 2029 se construyen en las instalaciones ultrasecretas de la compañía en Poughkeepsie, un enclave más o menos a medio camino entre Manhattan y Troy. No es que no se pueda acceder a su interior, es que ni siquiera permiten hacer fotos de la fachada. Una vez ensamblados, se calibran, se desmontan y se trasladan a sus destinos, un proceso que lleva unos tres meses.

«Aunque aún se está explorando el mapa» de lo que se puede hacer con estos superordenadores, IBM espera que la ventaja cuántica llegue ya el año que viene. «Esto supone que el trabajo conjunto de una computadora convencional y uno cuántico dará resultados mejores que si solo utilizáramos los primeros», afirma el experto vizcaíno. «Durante mucho tiempo la cuántica solo era útil de forma teórica. Ahora se trata de encontrar las ventajas».

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