La Estrategia Basque Quantum está impulsada por el Gobierno vasco, junto con las tres diputaciones forales de Álava, Bizkaia y Gipuzkoa y su objetivo es posicionar al País Vasco como un centro de referencia internacional en el desarrollo, la adopción y la aplicación de tecnologías cuánticas. Javier Aizpurua, su director científico, detalla en qué momento se encuentra la Estrategia y el País Vasco en referencia a esta tecnología.

¿Cómo articula la Estrategia Basque Quantum el objetivo de convertir al País Vasco en un foco internacional de referencia en tecnologías cuánticas?
La Estrategia se estructura en cuatro ejes fundamentales: potenciar el ecosistema de investigación básica, que ya cuenta con áreas muy importantes como la de materiales, física, química, o biosanitaria, con el objetivo de generar una comunidad de investigación de excelencia cuántica. El segundo eje hace referencia a la formación y educación y el objetivo es generar y desarrollar una academia cuántica. El tercero a la innovación, que denominamos impacto y que persigue que desde esta investigación, y con esta formación, logremos impactar en el tejido industrial, empresarial y generemos capacidad de emprendimiento, para que se desarrolle una industria que sea proveedora de servicios de tecnologías cuánticas e industria capacitada para poder consumir y adoptar las soluciones de tecnologías cuánticas. Y estos tres ejes tienen, como buque insignia, el acceso a infraestructuras de alto nivel. Basque Quantum es un proyecto de país que involucra el Quantum Center de Leioa, los centros tecnológicos diseminados por todo el País Vasco, empresas, centros de excelencia y CICs cooperativos.

¿Y cuáles son esas infraestructuras de alto nivel?
Aunque no es la única iniciativa, el Gobierno vasco, junto con las diputaciones, llegó a un acuerdo con IBM, en marzo de 2023, para tener en el País Vasco, a mediados de 2025, el sexto ordenador cuántico de IBM en el mundo, desplazado fuera de Estados Unidos, después de los de Alemania, Canadá, Corea y Japón. Este ordenador, con 127 qubits -la unidad de computación cuántica-, es, en la actualidad, el ordenador comercial disponible más potente del mundo. Se va a ubicar en el campus de Ibaeta de San Sebastián, donde ya hay un tejido de investigación básica en física y química cuántica, que hace bastante idóneo su localización en este campus de excelencia científica, desde el que dar servicio a grupos de todo el País Vasco. Además, desde el 1 de enero de 2024, ya tenemos acceso remoto a los ordenadores de Nueva York, lo que cataliza la investigación y la adopción de computación cuántica para los grupos de investigación y para los casos de uso que se están dando ya en el sector empresarial.

Con las infraestructuras existentes y las que van a llegar ¿es suficiente para posicionar a Euskadi como un referente internacional?
Los HPC, High Performance Computers, son los grandes supercomputadores clásicos. Uno de ellos es el Hyperion, que se ubica en el DIPC, donde también está el HPC, el Cluster de Supercomputación vasco, que da servicio a toda Euskadi. Es, de hecho, otro de los motivos que impulsó la ubicación del ordenador de IBM en Ibaeta. De esta forma va a ser posible unirlos casi directamente, para que hablen el uno con el otro. Pero en computación nunca es suficiente. IBM ya habla del ordenador de 1.000 qubits en el plazo de dos o tres años y los High Performance Computers actuales ya dejan obsoletos a los que teníamos hace cuatro años. Acceder al ordenador más potente del mundo, sumado a nuestros supercomputadores, nos coloca en una posición privilegiada.

¿Está Euskadi preparada para la tecnología cuántica?
Como dato le diré que desde enero de 2024 ya tenemos acceso a la computación cuántica de IBM, con una capacidad de uso que comenzó siendo moderada y que, en diez meses, estamos casi saturando el tiempo de computación pactado con IBM, de manera que cuando llegue el ordenador, el próximo año, con el doble de tiempo, lo vamos a necesitar. Realmente estamos viendo un crecimiento exponencial del uso del ordenador cuántico. Pero esto es sólo una de las puntas de lanza de la Estrategia. Existen otras vertientes que inciden, por ejemplo, en comunicaciones y criptografía cuántica o en sensórica… que también se están desarrollando. En paralelo a la llegada del ordenador estamos poniendo en marcha laboratorios de nanóptica cuántica, de átomos fríos, de otras tecnologías alternativas a la de IBM… hay un esfuerzo brutal.

En esta carrera ¿qué países son nuestros referentes? ¿En quién nos tenemos que fijar?
Hay una carrera tanto de inversión como de apuesta por las tecnologías cuánticas. En Europa hay países muy fuertes a nivel de investigación, como Holanda, Austria y Alemania. También el Reino Unido tiene un programa muy importante. Y fuera de Europa, está la iniciativa canadiense, la iniciativa china, que inciden no solo en computación cuántica sino, también, en comunicaciones cuánticas. O la australiana. Y Estados Unidos no tiene un programa específico, pero sí varias estrategias transversales que cubren todo el tejido de cuántica. Se espera que los resultados y el desarrollo de las tecnologías cuánticas sean tan disruptivos que todo el mundo quiere estar en este tren. Ningún país quiere que el tren pase a mucha velocidad y no se pueda montar. Si bien es verdad que las tecnologías no están completamente maduras. Están en fase de desarrollo.

"La computación cuántica, en sí misma, quizás no sea la panacea, pero integrada o hibridizada con la inteligencia artificial y el ‘machine learning’, puede dar lugar a soluciones más eficientes"

Y si como apunta la tecnología está en fase de desarrollo ¿cuándo empezaremos a operar en cuántica?
Ya hay empresas que están implementando algoritmos cuánticos para optimizar mejor los procesos industriales, por ejemplo, en optimización o clasificación, o el mundo financiero. La ventaja disruptiva es difícil saber cuándo llegará.

¿Cómo va a convivir con la inteligencia artificial?
Existe un nicho en las tecnologías cuánticas, que se está enarbolando ahora mismo, que es que la computación cuántica, en sí misma, quizás no sea la panacea, y no pueda resolver todo, pero integrada o hibridizada con la inteligencia artificial y el ‘machine learning', puede dar lugar a soluciones híbridas, de modo que algunos de los procesos de computación se lancen al ordenador cuántico y, otros, se hagan de manera más clásica, con inteligencia artificial. Y se espera que en esa hibridación se logre una solución mejor. Es en lo que ahora mismo están trabajando varios agentes. Y para aquellos aspectos que no sean de computación, sino tecnologías cuánticas más de sensórica o de comunicaciones, se están desarrollando mecanismos de encriptación basados en estados cuánticos.

¿Cuáles serán los sectores de mayor impacto, además de la industria y la logística?
Tenemos muchas esperanzas en todo lo referente al diseño y tratamiento de datos para materiales y en varios aspectos del ámbito biosanitario. De un lado, el diseño de fármacos. En Basilea hay un Quantum Hub europeo que está dirigido específicamente a esa farmacología que viene. También desde Euskadi estamos haciendo diseño de fármacos, diseño y análisis de terapias, o de optimización de inmunoterapias. Cuando es necesario desarrollar drogas o fármacos muy específicos para una mutación concreta, es imposible estudiarlo de la manera clásica. Sin embargo, aplicando inteligencia artificial y computación cuántica se puede intentar desarrollar fármacos muy específicos para mutaciones particulares, abriendo el abanico de terapias a la carta. Pero no solo eso. En el ámbito biosanitario se manejan, además, multitud de datos que permiten que, estadísticamente, se pueda saber si un paciente va a evolucionar de una manera u otra en una enfermedad. Desde Basque Quantum estamos impulsando acuerdos de investigación para incorporar las tecnologías cuánticas a este tratamiento de datos y conocer, de manera más efectiva, más rápida, mejor, y poder anticipar qué es lo que va a pasar con un paciente y cómo canalizar su terapia, o su tratamiento.

¿La cuántica va a competir con la IA?
No. No solo no va a competir, sino que seguramente la va a complementar. Ahora mismo lo que se ve es que la IA, y algunas aproximaciones algorítmicas de la IA, funcionan muy bien, pero la computación cuántica las puede complementar y permitir que algunos procesos o situaciones, en los que resulte complicado aplicar IA convencional, podamos hacer un bypass y sacar un canal de una serie de algoritmias que se pueden hacer con tecnología cuántica, para que, una vez que se haga el cálculo con computación cuántica, se vuelva a otras capas de inteligencia artificial que pueden seguir entrenándose. No solo no compites, sino que seguramente van a hibridarse complementariamente y eliminar cuellos de botella. Ahora mismo se está trabajando en todo el mundo en esta hibridación de IA y, también, High Performance Computers (HPC), de la computación de altas prestaciones de los grandes supercomputadores clásicos.

Y por último, ¿cuál podríamos señalar como el salto más importante en los últimos tiempos en cuántica?
Uno de los ‘saltos’ más importantes sucedió el año pasado. Los grandes ordenadores cuánticos tienen una barrera para seguir mejorando, y es que los estados cuánticos son muy frágiles y muy endebles, de manera que cuanto más largo es el circuito, cuantas más operaciones se quieran hacer, se generan errores. El gran salto ha sido la enorme mejora en esta mitigación de errores. La propia IBM anunció el pasado año que se entraba en la era de la utilidad cuántica.