El joven vigués Ismael Faro ha ascendido en la cúpula de IBM Research, el área de investigación del gigante informático de Estados Unidos. Le acaban de encomendar el diseño de programas para Condor, un ordenador cuántico ultraveloz. Su trabajo contribuye a poner “fuerza de cálculo” para agilizar los proyectos científicos que luchan contra la pandemia del covid-19. A veces, un simulador con mucha potencia de cálculo puede hallar fármacos útiles contra la pandemia en un corto espacio de tiempo. E Ismael Faro sabe mucho de velocidad y algoritmos.

Acaba de ser nombrado «ingeniero distinguido» en IBM Research y está en primera línea de fuego en la tecnología cuántica que viene, la más veloz. En este momento, es el arquitecto jefe del equipo de cloud y software en computación cuántica. Su trabajo consiste en mejorar la velocidad del ordenador cuántico, con un poder de cálculo tan increíble que, en comparación, el pecé es igual de lento que un ábaco.

Problemas matemáticos que se tardan días en resolver, será cosa de minutos con el nuevo ordenador cuántico veinte veces más potente que los más rápidos de hoy en día y que quiere lanzar el gigante azul. Servirán para hacer simulaciones químicas, desarrollar inteligencia artificial o resolver problemas de optimización.

El vigués Faro está a cargo del apartado de software del nuevo computador cuántico de 1.121 qubits, cuyo nombre clave es Condor y que planea construir IBM en el 2023. Los retos del gallego consistirán en desarrollar aplicaciones y programas cuánticos que, por un lado, ayuden a mejorar el uso de estos dispositivos, como, por ejemplo, la corrección de errores derivados del ruido.

Por otro lado, deberá sacar ventaja de las nuevas características o capacidades. Debe trabajar con principios de mecánica cuántica como la superposición, el entrelazamiento y las interferencias. Otra tarea es tener la habilidad de manejar una ingente cantidad de información (se combinan estados cuánticos en vez de unos y ceros) y operar con ellos para, al final, resolver problemas reales.

Faro ha llegado a este puesto tras una trayectoria de cinco años en IBM Research, donde ha ayudado a consolidar esta tecnología y otras como la inteligencia artificial. Ha aportado su conocimiento a nivel de softwareopen source (en abierto), servicios cloud (en la nube) y producto.

Fue la forma de contribuir al proyecto que el vigués lanzó hace cuatro años, IBM Quantum Experience. Se trata del primer servicio que permite a los usuarios utilizar el computador cuántico on line desde el 2016 y el software open source Qiskit desde el 2017. ·Han ayudado a evolucionar el nivel de desarrollo de la computación cuántica al nivel que tenemos hoy en día”, dicen fuentes de IBM en reconocimiento a la labor del vigués.

Ismael Faro y su equipo están trabajando en otra novedad presentada en las últimas semanas. Buscan brindar al usuario una forma más eficiente de interactuar con los computadores cuánticos reduciendo los actuales tiempos de ejecución de algoritmos de días a minutos.

Esta tecnología es conocida como Quantum Near-time compute. Pretende facilitar la ejecución de aplicaciones complejas que necesiten muchos ciclos de iteración entre la computación cuántica y la clásica. Según explican fuentes de la compañía, esto permitirá a los investigadores y desarrolladores cuánticos explorar nuevas formas de utilizar esta tecnología pionera, y con ello, desarrollar el software que acabe impactando en el día a día.

“Condor”, la gran hazaña

Se puede decir que Ismael Faro está trabajando desde su laboratorio de Nueva York en el sector más puntero del mundo. IBM presentó recientemente en el evento Quantum Summit 2020 su hoja de ruta para lograr en el 2023 tener on line el computador cuántico Condor, de más de 1.000 qubits.

Será el más veloz del mundo. Desde la compañía lo consideran una «gran hazaña» en investigación y desarrollo, sobre todo porque hace cuatro años este mismo equipo de investigadores de IBM, había puesto on line al público un procesador cuántico de 5 qubits y el pasado verano dio acceso al mayor chip cuántico on line creado hasta la fecha, un procesador de 65 qubits.

“Para entender la capacidad de procesamiento que esta novedosa tecnología puede aportar, basta con saber que un ordenador convencional solo puede simular un computador cuántico de unos 32-40 qubits (para simular algoritmos de propósito general)”, explica el vigués Faro. Recalca que si añadimos un qubit más a esta simulación, «necesitaríamos el doble de memoria para poder seguir simulando. Esto demuestra la complejidad que esta tecnología encierra».

Un reto mayor

Desde IBM recalcan la dificultad de la empresa que afronta el vigués Ismael Faro y otros colegas. “Esta escala exponencial hace que sea muy complejo por no decir impracticable simular el funcionamiento de ordenadores cuánticos con más de 60 qubits, ya que habría que poder representar más de 2 elevado a 60 estados simultáneos”, añade Faro.

“Esto nos permite entender que manejar 1.000 qubits sea aun un reto mayor, no solo a nivel de hardware si no de software. Habra que manejar la información y crear los algoritmos que nos permitan utilizar estos nuevos órdenes de magnitud a nivel computacional de una forma eficiente. Y todo esto alineado con crear software y aplicaciones que ayuden a solventar problemas en campos como la simulación química, inteligencia artificial o problemas de optimización, entre otros”, dice Faro.

“Este reto vendrá acompañado de mucha innovación. A nivel de hardware, tendremos el problema del ruido, uno de los principales obstáculos de esta tecnología, ya que estos dispositivos son sumamente sensibles al tratarse de superconductores introducidos en un gran congelador, y que cualquier variación afecta físicamente a su comportamiento”, añade.