“LA ESCALABILIDAD ES EL PRÓXIMO GRAN RETO DE LAS TECNOLOGÍAS CUÁNTICAS”

Las tecnologías cuánticas parecen avanzar de forma imparable y a toda velocidad. ¿dónde nos encontramos realmente y cuáles son los principales retos que quedan por resolver?

Fernando González-Zalba: Las tecnologías cuánticas están avanzando a un ritmo sin precedentes, con un progreso significativo en diversas áreas, en particular en la computación cuántica. Este rápido desarrollo ha generado un gran entusiasmo tanto en el ámbito académico como en la industria, ya que los computadores cuánticos prometen resolver algunos de los problemas más desafiantes de la sociedad. Sin embargo, a pesar de estos rápidos avances, la tecnología aún se encuentra en sus primeras etapas y afronta varios desafíos críticos que deben abordarse para que la computación cuántica pueda alcanzar su máximo potencial. Actualmente, numerosos grupos de investigación e instituciones de todo el mundo están explorando diferentes arquitecturas y métodos de computación cuántica, con resultados prometedores. Aun así, uno de los principales obstáculos sigue siendo la escalabilidad de estos sistemas. Nuestro objetivo es avanzar en la escalabilidad y desarrollar arquitecturas de computación cuántica cada vez más robustas, capaces de gestionar eficientemente cálculos a gran escala. Una vez superados estos desafíos operativos, los computadores.

Actualmente dirige el grupo de hardware cuántico de nanogune. ¿cuáles son sus prioridades de investigación inmediatas y qué evolución prevé para los próximos cinco a diez años?

F.G.Z.: Como responsable de este grupo, mi prioridad inmediata es establecer una infraestructura de investigación de última generación que sirva de base para nuestro trabajo en computación cuántica. Durante el próximo año, nos centraremos en poner en marcha nuestros laboratorios y equiparlos con sistemas avanzados de baja temperatura e instrumentación electrónica de alta precisión necesarios para el diseño, fabricación y caracterización de hardware cuántico. Nuestro objetivo es construir uno de los centros de investigación cuántica más avanzados del sur de Europa, posicionando así a nanoGUNE como actor clave en este campo. De cara a los próximos cinco a diez años, nuestra prioridad se centrará en el desarrollo de tecnologías de hardware cuántico de vanguardia.

¿Cuáles son las principales ventajas científicas y técnicas de las tecnologías cuánticas basadas en el silicio?

F.G.Z.: La principal ventaja del uso del silicio en las tecnologías cuánticas y, en particular, en la computación cuántica, es su potencial escalabilidad. El silicio se beneficia de una infraestructura de fabricación de semiconductores ya consolidada, la misma que se emplea para fabricar los microprocesadores de nuestros coches, teléfonos móviles y ordenadores portátiles. Aprovechando esta infraestructura, nuestro objetivo es escalar la tecnología hasta alcanzar una cantidad suficiente de qubits que nos permita realizar cálculos que actualmente están fuera de nuestro alcance. Nuestra meta es incrementar progresivamente la complejidad de nuestros procesadores cuánticos, pasando de un número reducido de qubits a una cifra lo suficientemente elevada como para poder ejecutar algunos de los algoritmos cuánticos más prometedores.

¿Cuáles son los principales desafíos que prevé de cara a la escalabilidad de las tecnologías cuánticas basadas en silicio?

F.G.Z.: Los desafíos asociados a la escalabilidad de la computación cuántica basada en silicio requieren una estrecha colaboración con la industria de semiconductores. Estas grandes empresas poseen el conocimiento y la experiencia necesarios para desarrollar circuitos electrónicos clásicos y, ahora, resulta fundamental trabajar conjuntamente con ellas para adaptar su infraestructura a la fabricación de procesadores cuánticos basados en silicio. Uno de mis principales objetivos es fortalecer esta colaboración con la industria de los semiconductores para que esta tecnología se haga realidad.

Una vez que seamos capaces de construir ordenadores cuánticos más potentes que los superordenadores actuales, ¿qué podemos esperar?

F.G.Z.: : Los computadores cuánticos prometen ayudarnos a resolver algunos de los retos sociales más complejos de nuestro tiempo. Por ejemplo, en teoría, los computadores cuánticos podrían mejorar la seguridad en la red, facilitar las búsquedas en línea y en bases de datos desestructuradas, así como tener aplicaciones relevantes en la detección del cáncer y la secuenciación del ADN. Además, los computadores cuánticos destacan por su capacidad de resolver problemas de optimización, lo que permitiría avances en áreas como la predicción meteorológica o el análisis de los mercados financieros. Sin embargo, lo que más me motiva del desarrollo de esta tecnología es su capacidad para simular la naturaleza. Si logramos simular la naturaleza, podremos diseñar nuevas moléculas, medicamentos y materiales que contribuirán a mejorar la calidad de vida de las personas y de la sociedad en su conjunto.