Les tecnologies quàntiques es troben en una fase molt incipient. Darrerament hi ha molt soroll sobre això. Molts estan convençuts que aquestes tecnologies comportaran una gran revolució. D’altres són molt escèptics i creuen que les expectatives actuals estan molt inflades respecte del seu veritable potencial.

En un món tan canviant i que es mira els costos com el de les TIC, hi ha molts “early adopters” que han abraçat amb entusiasme una tecnologia tan singular i prometedora com és la tecnologia quàntica. Avui dia, s’està duent a terme una important inversió i s’espera que el retorn sigui molt gran, però a molt llarg termini.

10 anys: comença el compte enrere

Els terminis que tenim a sobre de la taula per poder disposar d’un computador quàntic amb prou capacitat per resoldre problemes reals i resultar una amenaça real a la nostra seguretat actual són d’almenys 10 anys, però podrien ser-ne molts més! És possible que ens estiguem enfrontant a una eterna promesa, perseguint un futur que mai no arribarà? Més de 10 anys és molt temps! Alguns, fins i tot, s’hauran jubilat. Perseguir una eterna promesa és molt pesat, crema i no veure el fruit desgasta qualsevol. Necessitem resultats a més curt termini; si no, molts dels que avui engeguen amb molt d’afany, encisats per la promesa d’un ordinador quàntic, un dia es cansaran i abandonaran el camí.

Pensar diferent marca la diferència

Hi ha qui es queixa que no apareguin més algoritmes quàntics trencadors. Tenim els algoritmes de Shor i de Grover, i moltes variants. I sí, aquests algoritmes quàntics semblen ser molt potents, però ja tenen uns anys! Necessitem nous algoritmes quàntics revolucionaris. El cert és que la manera de concebre algoritmes quàntics i algoritmes tradicionals difereix molt. Aprofitar la computació quàntica requereix pensar de manera diferent, i encara ens queda molt per aprendre.

La programació quàntica requereix uns coneixements que difereixen molt dels que s’apliquen a la programació clàssica. És un plantejament diferent, al qual encara no estem acostumats. Aquesta programació és, avui dia, de molt baix nivell. Per posar-ne un símil, és com si estiguéssim programant en llenguatge màquina. Queda molt per recórrer, però és possible que en un futur hi hagi llenguatges d’alt nivell, “High Order programming” per a ordinadors quàntics, així com llibreries per a diferents usos específics. Té sentit aprendre a programar els computadors quàntics actuals, o és millor esperar? Aprendre computació quàntica no és aprendre un llenguatge de programació més, és aprendre a pensar diferent. Això sempre és molt potent i enriquidor amb computadors quàntics i sense!

De vegades, els humans tendim a ser tribals, i per tant, trivials. Ens encanten les guerres de bàndols: el meu país és millor que el teu, el meu equip de futbol és el millor, la meva carrera és la que estudien els intel·ligents, el llenguatge de programació que jo domino és, sens dubte, el millor,… En aquest context, i també per por del canvi, no és estrany que hi hagi qui estigui molt aferrat a les TIC tradicionals que desconfiï de la tecnologia quàntica.

I en aquest context, quin futur ens espera?

Personalment, penso que el camí es fa caminant.

Els més fanàtics pensen que les tecnologies quàntiques seran un gran èxit. Fins i tot alguns arriben a aventurar que la computació quàntica superarà amb escreix la computació tradicional, i la deixarà obsoleta. Això és molt poc probable. La computació quàntica no resol bé molts dels problemes trivials per a un ordinador clàssic. L’escenari més probable és el de coexistència d’ambdós móns.

Tenim algoritmes clàssics que resolen molt bé molts dels problemes tradicionals. I per a què substituir-los? Si funciona, no ho arreglis. D’una banda, és molt improbable que tota la computació tradicional quedi sucumbida davant del poder de la computació quàntica. De l’altra, en algunes àrees concretes, la computació quàntica és molt prometedora. Amb tot això, alguns pensen que el que tindrem a futur serà un coprocessador quàntic als nostres ordinadors tradicionals. Aquests coprocessadors quàntics, si arriben, prometen ser tota una revolució.

En algunes àrees ja estem veient resultats molt encoratjadors. Els sensors quàntics produeixen resultats molt significatius; per exemple, els sensors inercials per a submarins permeten calcular la seva posició després d’una llarga travessia sota l’aigua amb una precisió sense comparació. La quàntica aplicada a l’òptica també promet resultats sorprenents, amb un grau de detall impensable fins ara. Sembla bastant clar que aquí no som davant d’especulacions de futur, ja que aquests sensors ja són una realitat molt propera.

La criptografia postquàntica, basada en computació tradicional, ja està en marxa i a escala internacional es busquen nous estàndards capaços de suportar les empentes, tant dels ordinadors quàntics com potser dels cada vegada més potents computadors clàssics. Molt abans que tinguem ordinadors quàntics prou potents, la criptografia postquàntica ja pràcticament és aquí.

El que està molt clar és que ja hi ha moltes companyies invertint molt en tecnologies quàntiques, tal com mostra Gartner en incloure-les en el seu Hype Cycle el 2018 i anys successius. Aquest gràfic posa les coses en perspectiva: tot i que possiblement estiguem en un cicle de sobreexpectació, no resultarà en “tot o res”, sinó que acabarem arribant a un altiplà de productivitat en què sí que veurem clarament les aplicacions on la quàntica representa un clar impacte.

Hype Cycles o cicles de sobreexpectació de Gartner, en les àrees de tecnologies emergents (2018, esquerra) i intel·ligència artificial (2019, dreta), amb la computació quàntica destacada en color.

 

Al llarg de la meva vida professional, he vist com sorgien múltiples noves propostes i tecnologies, i moltes han estat rebudes amb escepticisme, incredulitat i fins i tot burla per part d’alguns. Al seu dia, alguns fins i tot reien de la proposta de crear ordinadors d’ús personal. Tot i que també he vist exemples de fracassos i eternes promeses, moltes de les propostes de noves tecnologies no només han tirat endavant, sinó que han arribat a revolucionar el nostre sector tal com el coneixem.

Queda clar que qui no arrisca, no guanya. Les tecnologies quàntiques tenen una llarga llista de possibles àrees d’aplicació: banca, farmacèutica, medicina, logística, telecomunicacions, defensa, ciberseguretat, indústria química, detecció de frau, aprenentatge automàtic, màrqueting, generació de nombres aleatoris... En aquestes àrees, les tecnologies quàntiques poden implicar un canvi revolucionari, que resulti que les companyies que no s’hagin sumat a la computació quàntica no sobrevisquin i que donin un avantatge molt significatiu a les empreses que hagin apostat per aquesta nova tecnologia.

Hem d’invertir en computació quàntica?

Si busques retorn a curt termini, la resposta probablement és no; però si el que busques és no només sobreviure, sinó triomfar a llarg termini, potser només hi ha una resposta possible: definitivament, sí. El camí es fa caminant, aquest camí ja ha començat i com més tard t’hi incorporis, més enrere començaràs.

Author: Pedro López Peña