El grupo de investigación liderado por Pol Forn-Díaz en el Instituto de Física de Altas Energía (IFAE) de Barcelona se encuentra a la vanguardia en el desarrollo de tecnología de superconductores para la computación cuántica. Este equipo, aunque pequeño, se dedica a la investigación básica con el objetivo de mejorar la calidad de los circuitos cuánticos, que deben fabricarse en ambientes altamente controlados como salas blancas. Los circuitos requieren condiciones de baja temperatura para mantener su estado cuántico.
El avance de la tecnología cuántica es significativo, aunque Forn-Díaz destaca que todavía es necesario realizar desarrollos fundamentales para mejorar la calidad de los bits cuánticos, conocidos como cúbits. Estos elementos son cruciales para determinar la efectividad de los procesadores cuánticos. El equipo del IFAE se centra en el estudio de nuevos materiales y técnicas de control de medida para optimizar el rendimiento de los cúbits.
Además de su labor en el IFAE, Forn-Díaz es uno de los fundadores de Qilimanjaro Quantum Tech, una empresa pionera en Europa dedicada a la construcción de ordenadores cuánticos comerciales. La tecnología necesaria para estos dispositivos incluye refrigeración criogénica, que tiene un impacto considerable en el consumo energético, así como el uso de señales de microondas para el control de los circuitos. Uno de los mayores desafíos radica en mantener el sistema a bajas temperaturas y en la producción de chips en entornos altamente regulados, lo cual no solo conlleva un gasto energético elevado, sino también un impacto ambiental significativo.
En comparación con los superordenadores tradicionales, se espera que los ordenadores cuánticos sean más eficientes energéticamente en el futuro, aunque los prototipos actuales todavía presentan limitaciones. Con el aumento en el número de cúbits y la optimización de los sistemas, la predicción es que estos nuevos equipos podrían ofrecer una alternativa más sostenible para ciertos cálculos complejos. Sin embargo, aún queda un camino por recorrer hasta que se logre una verdadera supresión del consumo energético que actualmente caracteriza a los superordenadores.
A medida que avanza la investigación, se están desarrollando modelos de criostatos más compactos, que podrían reducir el tamaño y, por ende, el consumo energético de los ordenadores cuánticos. En este contexto, el uso de materiales comunes, como el aluminio y el silicio, representa una ventaja frente a otros componentes más escasos y contaminantes utilizados en la tecnología actual.
Por otro lado, la computación cuántica podría ofrecer soluciones innovadoras a desafíos ambientales al optimizar procesos complejos, como la distribución de recursos. Aunque la afirmación es genérica, la capacidad de estos ordenadores de resolver problemas de optimización podría revolucionar áreas como la logística y la eficiencia energética.
Forn-Díaz también enfatiza la importancia de medir el impacto ambiental de esta nueva tecnología. En la actualidad, los ordenadores cuánticos son aún prototipos que consumen alrededor de 10 kW al día, similar al consumo de varias familias. Este consumo se compara favorablemente con el de los superordenadores, que demandan megavatios y, por tanto, tienen un mayor impacto en términos de sostenibilidad.
Sin embargo, la investigación en computación cuántica también enfrenta desafíos y limitaciones. A medida que se inicia la utilización de estos sistemas, se planteará la necesidad de estudios de impacto energético concretos, especialmente cuando se integren en estructuras más amplias, como la nube.
El desarrollo de algoritmos cuánticos que puedan ser aplicados a problemas reales es uno de los objetivos a largo plazo. Aunque se han demostrado algunas capacidades teóricas, la verdadera utilidad práctica de la computación cuántica aún está en desarrollo. Se espera que en los próximos años se produzcan avances significativos, incluyendo la posibilidad de que surjan máquinas de 10,000 cúbits que, aunque aún no podrán resolver todos los problemas, permitirán abordar cuestiones de mayor complejidad y relevancia.
Fuente: Agencia Sinc
