La computación cuántica está llamada a revolucionar el sector de la informática. Hoy en día los ordenadores cuánticos se encuentran todavía en una fase inicial, solo unas pocas empresas como Google, IBM, Amazon y universidades como Harvard, Stanford y MIT, entre otras, están trabajando en la evolución de esta tecnología disruptiva. Sin embargo, el acceso a estos computadores es posible gracias a la disponibilidad de su uso en la nube bajo un modelo, en muchos casos, de pago. De esta manera, sus usuarios, fundamentalmente los investigadores, ya pueden ejecutar un algoritmo cuántico en esos ordenadores desde cualquier parte del mundo, incluida Extremadura.
El grupo de investigación Quercus de la Universidad de Extremadura (UEx), especialista en ingeniería de software, ha desarrollado una adaptación del modelo de API Gateway para su aplicación en el acceso a la computación cuántica. «Nuestra propuesta permite al desarrollador o investigador ejecutar una tarea en el mejor ordenador cuántico disponible, según sus prioridades», explica José Manuel García Alonso, uno de los autores del estudio publicado en la revista IEEE Internet Computing.
En este punto, cabe señalar que una API Gateway es una interfaz intermediaria entre distintas aplicaciones informáticas, es decir, un mecanismo técnico que permite conectar entre sí diferentes aplicaciones o partes de software. «Casi todas las aplicaciones que usamos en nuestros móviles se conectan con los servidores y aplicaciones de Facebook o Netflix mediante una API, que representa un conjunto cerrado y definido de acciones que se pueden solicitar a un servidor», señala García Alonso.
Según indica la UEx a través de una nota de prensa, los investigadores proponen este modelo de implementación de API Gateway para la plataforma Amazon Braket, el reciente servicio de computación cuántica de Amazon. Esta empresa es, además, el primer proveedor mundial de servicios de computación en la nube. La primera versión de este software de API Gateway desarrollada por los ingenieros del grupo Quercus está publicada y su licencia es libre. «Estamos abiertos a futuras colaboraciones de desarrollo en este sentido que puedan surgir con otros grupos de investigación o empresas», añade el investigador.
Aunque el software cuántico está en un nivel primitivo, los conocimientos adquiridos en las últimas décadas indican que la computación cuántica tendrá que convivir con la computación clásica, y la mejor manera es hacerlo a través de la nube, según ha puntualizado el investigador. Hay que tener en cuenta que los desarrolladores están habituados a trabajar en la nube con criterios de previsión y fiabilidad. Por ello, el objetivo del grupo Quercus es acercar la computación cuántica ofreciendo servicios a los cuales los desarrolladores de software ya están adaptados. Así, es importante que conozcan de antemano las propiedades del ordenador, los cúbits disponibles o los tiempos de espera, algo que todavía no es posible en la computación cuántica.
Las características del ordenador cuántico
A diferencia de los computadores clásicos, los ordenadores cuánticos utilizan unidades mínimas de información llamados cúbits. En los bits los valores del código binario son 1 o 0, mientras que en los cúbits pueden ser 1, 0 o 1 y 0 a la vez, superponerse y entrelazarse según las propiedades cuánticas del universo. Esas propiedades, que implican que una partícula puede estar en varios estados al mismo tiempo, se cumplen a nivel de fotones, electrones o trampas de iones. Estas características incrementan la potencia de estos computadores acelerando el cálculo de determinados problemas.
Los ordenadores cuánticos necesitan condiciones muy especiales de refrigeración, a temperaturas cercanas al cero absoluto. «Por ahora, un ordenador cuántico no es mejor que uno convencional, pero permite abordar determinadas tareas de manera más eficaz y rápida. Es un modelo informático que va a coexistir con la computación tradicional», señala el investigador de la UEx. Así, por ejemplo, la computación cuántica ha tomado gran relevancia en estos momentos en el ámbito de la criptografía y la seguridad.
Quercus está colaborando con el Instituto Universitario de Investigación Biosanitaria de Extremadura (INUBE) y con la empresa Alhambra IT en su estrategia de medicina personalizada, en el caso de las personas mayores. La computación cuántica puede resolver problemas con complejidad de número de variables: la información o perfil genético de cada paciente, combinaciones de fármacos prescritos e interacciones entre sí, y la toma de un nuevo medicamento en este contexto.
