John Martinis posa en el ICMAT / Álvaro Muñoz Guzmán (SINC)

Este físico fue fichado hace cinco años por Google para construir su primer ordenador cuántico. John Martinis ha visitado esta semana Madrid en medio del revuelo causado por la filtración de un artículo científico, aún no publicado oficialmente, en el que se afirma que la compañía habría logrado lo que se denomina supremacía cuántica, algo que ponen en entredicho sus competidores.

John Martinis es uno de los mayores expertos del mundo en computación cuántica, un campo científico y tecnológico en auge, cuyo objetivo es procesar información a altísimas velocidades basándose en los quantum bits (cúbits), que es la intersección de la física y la información.

Este profesor de física y científico de la Universidad de California en Santa Bárbara está desde hace cinco años al frente del equipo que está construyendo el hardware del primer ordenador cuántico de la firma en el Google Quantum A.I. Lab, que también tiene sede en Santa Bárbara.

Martinis ha estado esta semana en Madrid para participar en unas jornadas sobre simulación y computación cuántica, organizadas por el Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT). En la entrevista con Sinc comentó que había venido unos días antes para poder visitar tranquilamente el Museo del Prado y ver la colección de cuadros de El Greco, uno de sus pintores favoritos.

Su visita se produce unas semanas después de la filtración de un artículo embargado en el que Martinis y otros coautores exponen los resultados de su procesador cuántico. El documento, que apareció brevemente en un sitio web de la NASA antes de ser eliminado, afirma que el nuevo chip cuántico de Google es capaz de realizar un cálculo en tres minutos y 20 segundos, algo que al superdordenador clásico más avanzado le llevaría unos 10.000 años. Según el estudio, esto supone haber logrado la supremacía cuántica, que se obtiene cuando los ordenadores cuánticos realizan cálculos que antes habían sido imposibles.

Sin embargo, en recientes declaraciones al Financial Times, el español Darío Gil, director mundial de IBM Research, señalaba que esta afirmación era “sencillamente errónea”. En su opinión, este sistema “es una pieza especializada de hardware diseñada para resolver un solo problema y no un ordenador cuántico de propósito general, a diferencia de los desarrollados por IBM”.

“Hemos escrito el estudio muy cuidadosamente. Hay 60 páginas de material complementario con muchos detalles de nuestro desarrollo”  

Sabemos que hay un artículo sobre este tema que no podemos mencionar porque está embargado y pendiente de publicación [interrumpe la pregunta con una gran carcajada], pero ¿podría decirme cuál es la posición actual de Google en la computación cuántica?

Google comenzó a desarrollar su computador cuántico hace unos seis años y un año después decidieron contratarme para que me encargara del hardware. Estamos muy emocionados por haber sido capaces de construir este procesador cuántico y de que funcione bien. Los resultados se publicarán antes de que acabe el año en una revista científica. Creemos que es una tecnología muy potente, que será de gran utilidad para avanzar en este campo.

Usted no puede hablar, pero el estudio se filtró y el contenido ha salido en medios. ¿Qué ocurrió?

Nosotros enviamos el artículo a la revista [Nature]. Lo que pasó después es que uno de los coautores publicó el artículo sin querer en un sitio web y la gente lo cogió. La información salió en el Financial Times. Todos leímos la noticia [risas]. Está siendo duro porque no paran de comentar y preguntarnos sobre el tema y nos gustaría responder a todas esas cuestiones, pero aún no podemos. Cuando se publique el estudio, es importante que la gente se enfoque en los resultados científicos. Lo hemos escrito muy cuidadosamente. Hay un total de 60 páginas de material complementario que entra muy en detalle de lo que hemos desarrollado. 

“Nuestro ordenador cuántico tendrá menos errores que los de nuestros rivales y esto permitirá ejecutar algoritmos más complejos” 

Empresas como IBM y Rigetti Computing tienen ya prototipos de ordenadores cuánticos. ¿En qué se diferencia su propuesta?

Al igual que estas compañías, también planeamos ponerlo en la nube. Creemos que nuestro ordenador cuántico tendrá menos errores que los de sus rivales y que este menor nivel de errores será lo suficientemente significativo como para que se puedan ejecutar algoritmos más complejos. Lo que necesitamos ahora es que los usuarios empiecen a probar el ordenador para saber cómo es su experiencia y ver qué necesitamos para mejorarlo.

En Sinc entrevistamos recientemente al director mundial de IBM Rersearch y nos comentó que uno de los principales retos de la computación cuántica actual es la corrección de errores.

También estamos trabajando en esto, pero pensamos que nuestro sistema tiene mejoras significativas que nos van a permitir hacer más fácilmente esta corrección de errores.

La computación cuántica está todavía en una fase muy inicial y se están creando muchas expectativas, pero, en realidad, lo que por ahora hacen los prototipos existentes es lo mismo que un ordenador convencional, pero más rápido.

Así es. Ahora las operaciones que se llevan a cabo en los experimentos de computación cuántica los podrías hacer tú fácilmente en un laptop. Nosotros esperamos llegar al mercado comercial con ordenadores cuánticos mucho más potentes. Cuando podamos hablar de nuestro experimento, explicaremos sus capacidades, pero puedo adelantar ya que será un avance significativo en el campo. Insisto, podremos entrar en el detalle cuando se publique el paper, que será antes de que acabe el año.

Una de las aplicaciones más esperadas es la de la simulación de moléculas, ¿no?

Sí, unos de los campos de aplicación más interesantes estarán en la química cuántica, que describe cómo calcular cuál será la energía de unión y las propiedades de una molécula. Si esto se intenta hacer con un ordenador clásico, incluso el más potente, resultará ineficiente y muy lento y solo se podrá hacer con las moléculas más simples.

En cambio, con un ordenador cuántico se podrán resolver estos problemas. Esto todavía está lejos y tenemos que recorrer un largo camino para lograrlo, pero los científicos están empezando a hacer cálculos y podría ser una aplicación muy importante.

“Irme a Google ha resultado muy fácil porque nos ha permitido juntar un equipo y los recursos para enfocarnos en este gran proyecto de construir un ordenador cuántico” 

¿Y cómo se traslada esto al mundo real? 

Como decía, ahora me gusta mucho pensar en las aplicaciones de química cuántica porque es algo que sabemos que debería funcionar. Uno de los problemas de los que se habla en este campo es cómo sintetizar el amoniaco, que es una sustancia química muy importante para producir fertilizantes, pero su producción consume una buena fracción del total de los combustibles fósiles de la Tierra.

La idea sería construir catalizadores y otras vías químicas que nos permitan ser mucho más eficientes. Podría ser estupendo usar un ordenador cuántico para saber cómo sintetizar mejor esa molécula y tener un impacto positivo, ya que estaremos usando menos combustibles fósiles para generar amoniaco. Este es un buen ejemplo de una posible aplicación.

¿Cómo está resultando trabajar para una gran compañía como Google?

Cuando Google contactó conmigo nuestro trabajo en la Universidad de California en Santa Bárbara iba muy bien y estábamos obteniendo muy buenos resultados, pero pensé que si queríamos desarrollar un ordenador cuántico, íbamos a necesitar más recursos, más personal permanente, etc.

Así que cuando me propusieron unirme a la empresa me pareció una gran oportunidad. Ahora mismo, en el grupo de hardware cuántico somos unas 30 personas y, si incluimos software, algoritmos y negocio, seremos en torno a 50. Irme a Google ha resultado muy fácil porque me ha permitido juntar un equipo y los recursos para enfocarnos en este gran proyecto de construir un ordenador cuántico.

Autor

SINC

El Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC) es la primera agencia pública de ámbito estatal especializada en información sobre ciencia, tecnología e innovación en español. Fue puesta en marcha por la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología en el año 2008. El equipo de SINC produce noticias, reportajes, entrevistas y materiales audiovisuales (vídeos, fotografías, ilustraciones e infografías).