El internet cuántico no servirá para que usuario final navegue mejor o con más calidad, sino que revolucionará las cosas a otros niveles. Todavía no ha llegado, pero se trabaja para que ocurra. “No tenemos aún un internet cuántico funcional en sentido completo, pero sí los primeros bloques operativos”.
Cuando se hicieron las primeras conexiones de lo que luego sería internet, por finales de los años 60, posiblemente pocas personas lograban visualizar lo que supondría. En los 90, la red se fue haciendo más popular, hasta que en el siglo XXI se convirtió en una utility más, un servicio básico que ya forma parte de los elementos básicos del día a día de la ciudadanía. Internet lo ha cambiado todo y su importancia es fundamental, como se recuerda cada año en el Día de Internet, que se celebra hoy, pero la red es solo una pieza más de la transformación tecnológica, un proceso que no ha terminado sus cambios y que traerá en un futuro no tan lejano un internet nuevo. Será el internet cuántico.
Aunque comparten nombre de pila, sus apellidos separan sus ambiciones. “Cuando hablamos de Internet cuántico, nos referimos a una futura infraestructura de comunicaciones que nos permitirá distribuir y gestionar recursos cuánticos, como por ejemplo estados cuánticos entrelazados entre nodos distantes”, explica por correo Marcos Curty, catedrático de la Universidade de Vigo y director del Vigo Quantum Communication Center (VQCC). Esto implica cambiar desde la base cómo se hacen las cosas. “En el internet clásico se distribuye información entre dispositivos”, apunta por videollamada Hugues de Riedmatten, líder de grupo del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) y especialista en memorias cuánticas, y se hace a través de impulsos de luz. “En el cuántico hay elementos parecidos, como que vamos a comunicar entre dispositivos, pero con bits cuánticos”.
Eso sí, los expertos confirman que esto no será algo que vaya a llegar al público doméstico como lo ha hecho el internet que ya conocemos. Simplificando: el internet cuántico no va a hacer que las series de las plataformas de streaming se vean mejor o se descarguen más rápido. Tampoco que los chats que tenemos con la familia estén blindados al máximo.
No llegará a los hogares
“No va a reemplazar al internet clásico”, confirma De Riedmatten. “La mayor parte del tráfico seguirá siendo completamente clásico”, suma Curty. “Obviamente, tampoco permitirá comunicaciones más rápidas que la luz; eso está prohibido por las leyes de la física cuántica”, añade. Este nuevo internet complementará al que ya existe, pero al hacerlo permitirá conseguir nuevas funcionalidades, que hasta ahora eran imposibles. “Va a ser una revolución por las capacidades y seguridad que va a aportar”, explica Fernando Suárez, presidente tanto del Colexio de Enxeñaría en Informática de Galicia (CPEIG) como del Consejo General de Ingeniería Informática (CCII). Como indica Curty, añadirá “una nueva capa de capacidades basadas en la física cuántica que abre escenarios completamente nuevos para la comunicación y el procesamiento de la información”. Todo será más complejo, lo que explica que no sea la solución mágica para todo, pero su valor es incuestionable.
Uno de sus atractivos fundamentales es la seguridad. Gracias a la criptografía cuántica, se logrará un nivel de blindaje de la información sin precedentes. De Riedmatten lo explica con un ejemplo: una empresa podría querer hacer un cálculo usando un ordenador cuántico de un tercero, pero sin que ese tercero sepa realmente lo que ha preguntado. Con las comunicaciones cuánticas, sería posible. Por eso, las aplicaciones del internet cuántico serán comunicaciones de datos “de valor”. Esto lo convierte en especialmente atractivo para la información sensible corporativa y estatal y en términos de ciberseguridad.
“El internet cuántico abriría un nuevo espacio funcional y nos permitirá hacer cosas que simplemente no son posibles con redes clásicas”, confirma Curty, como sensores con “sensibilidades muy superiores a la actuales” o redes de ordenadores cuánticos capaces de hacer tareas de computación ahora imposibles. “Estoy convencido de que estamos apenas empezando a vislumbrar la punta del iceberg”, suma, señalando que a medida que vaya madurando se verán cosas nuevas y no anticipadas.
Y, aunque en tu casa no te vayas a descargar la última serie de Netflix con una conexión cuántica, De Riedmatten sí apunta que algunas de las aplicaciones que podría tener podrían tocar a ese usuario final. Por ejemplo, lo harán si se usan para optimizar las redes de telecomunicaciones que usan las operadoras.
“Cuando hablamos de Internet cuántico, nos referimos a una futura infraestructura de comunicaciones que nos permitirá distribuir y gestionar recursos cuánticos, como por ejemplo estados cuánticos entrelazados entre nodos distantes”
El calendario del internet cuántico
Todo suena, desde fuera, bastante futurista y, sin embargo, todo es algo real en lo que se está trabajando. “Sí, es algo que no es el futuro, es ya el presente”, confirma Suárez. Aun así, lo difícil es responder a la pregunta recurrente de la prensa, la de cuándo esto llegará, más allá de la investigación práctica.
“El campo de las comunicaciones cuánticas es muy activo y, en el caso concreto del internet cuántico, estamos en una fase intermedia entre la investigación fundamental y las primeras demostraciones de red”, señala Curty. De Riedmatten añade que la próxima década será la de los bancos de pruebas, que permitirán ver cómo se usa en la vida real y abrirá el marco a esas potenciales nuevas ideas (como ocurrió, recuerda, con el propio internet clásico). Los experimentos de laboratorio son ya, como apunta el experto de la Universidad de Vigo, cada vez más complejos. “Hoy ya somos capaces de distribuir entrelazamiento entre puntos separados por distancias metropolitanas y de realizar operaciones básicas de red cuántica, como el intercambio de entrelazamiento o la teleportación cuántica de estados”, indica. “Esto confirma que los principios físicos funcionan también fuera del laboratorio”.
“No tenemos aún un internet cuántico funcional en sentido completo, pero sí los primeros bloques operativos”, señala Curty. “La investigación actual se centra precisamente en superar estas limitaciones físicas y de ingeniería para pasar de enlaces puntuales a redes escalables y robustas”.
Justo Vigo es uno de los puntos en los que se están haciendo esos testeos. “El Vigo Quantum Communication Center es hoy uno de los centros de referencia en Europa en el desarrollo de tecnologías de comunicaciones cuánticas y trabaja de forma muy integrada en varios de los bloques que serán esenciales para el futuro internet cuántico”, asegura su responsable. Galicia cuenta ya con una red de comunicaciones cuánticas, que inició el VQCC con el Centro de Supercomputación de Galicia (CESGA) de Santiago de Compostela, y ya están trabajando para conectarse con Portugal. También acaban de desplegar una estación óptica terrestre para comunicaciones cuánticas. Como recuerda Curty, “el futuro internet cuántico probablemente combinará un segmento terrestre y un segmento espacial”.
La infraestructura necesaria para que opere
Y ahí entra otro punto clave: ¿se necesita crear una infraestructura propia y nueva para este nuevo internet?
De entrada, existe un elemento favorable. “Sí, podemos utilizar la red de fibra óptica”, confirma de Riedmatten. “No necesitamos una infraestructura nueva. Eso va a facilitar el despliegue”. Lo que se está investigando ahora, apunta, es si se puede emplear una que está siendo ya usada para el tráfico del internet convencional o no.
Pero que esto simplifique las cosas no quiere decir que lo arregle todo, porque el internet cuántico tiene sus propios problemas. El IFCO trabaja, de hecho, en un elemento fundamental para el futuro de las conexiones, un repetidos cuántico. Los impulsos de luz que transmiten el internet clásico se degradan a cierta distancia y las redes incorporan cada 100 kms amplificadores para solucionarlo. “El problema es que esto no se puede hacer con bits cuánticos, porque añaden ruido”, señala el experto. Se necesitan otros tipos de arquitectura y ahí es donde entran esos repetidores en los que trabajan con memorias cuánticas capaces de almacenar los bits y sincronizar las comunicaciones.
“El principal reto es la fragilidad de la información cuántica: no se puede copiar ni amplificar de forma convencional, lo que hace que la pérdida y el ruido en los canales de comunicación sean un problema mucho más crítico que en las redes clásicas”, confirma también Curty. Esto se convierte en un reto en términos de escalabilidad. El internet cuántico necesita así “integración eficiente de memorias cuánticas, la compatibilidad entre distintas plataformas físicas y la necesidad de mejorar la estabilidad y la tasa de generación de entrelazamiento a largas distancias”. Y hay que crear “nuevos paradigmas de comunicación”.
Esas son las grandes áreas en las que se trabaja.
El internet cuántico exige crear “nuevos paradigmas de comunicación“
¿Una oportunidad para Europa?
Las posibilidades del internet cuántico y sus retos en infraestructuras son dos de los puntos clave que se tratan cuando se habla de esta herramienta. El tercero es la cuestión de quién lo hace: ¿es esta tecnología una oportunidad para Europa? Ahora que la inteligencia artificial parece dominarlo todo, semeja también muy claro que la IA es una carrera entre dos jugadores fundamentales, China y Estados Unidos. ¿Puede pasar lo mismo con el internet cuántico o tiene margen Europa (y España) para posicionarse como jugadores destacados?
“Es una pregunta compleja”, reconoce Suárez. La IA está viendo una explosión en este momento, lo que genera expectativas, pero también miedo e incertidumbre, señala. En lo que toca a la computación cuántica, “todo lo contrario”. La gente la desconoce, es todavía algo que está en fase exploratoria. No hay ese hype que, fuera ya del universo TI, lo permea todo. Por tanto, hacer comparaciones entre una y otra herramienta llevaría a conclusiones un tanto imperfectas. Pero lo que sí está claro es que en esta partida Europa tiene cartas muy buenas.
“Europa tiene muchas capacidades de ser líder en este ámbito, pero hay una competencia enorme en Estados Unidos y ahora en China, donde están progresando mucho”, apunta de Riedmatten. Europa debe seguir trabajando si quiere mantener posiciones, lo que implica investigación pero también empresas. “En la universidad y los centros de desarrollo desarrollamos tecnologías, pero luego no tenemos la capacidad para hacer ese despliegue fuera del laboratorio”, cuenta este experto.
Suárez menciona una palabra clave que suele salir siempre en las conversaciones de tecnología, la importancia de crear ecosistema. “No solo potenciar los títulos universitarios, sino la industria que utiliza esos recursos”, señala este experto. “Existe un reto en términos de inversión. Hay algo de lo que se habla mucho y se hace poco, la colaboración público-privada”, afirma y recuerda como en Estados Unidos en la carrera ya han entrado gigantescas empresas, como Google o IBM.
Se necesitan empresas, pero también ayudas públicas. Y ahí los expertos insisten en que hay que pensar a largo plazo, en mantener el compromiso. “Tenemos apoyo, pero debemos concretarlo en las décadas que vienen”, explica de Riedmatten. “Necesitamos apoyo a largo plazo”.
En el caso concreto de España, se están haciendo cosas y existen ya polos que están trabajando en este terreno. Galicia, como se ha visto es uno, pero no es el único; Cataluña, donde está el IFCO, es otro, aunque la lista es más amplia. “España tiene capacidades, porque hay talento y empieza a haber visión”, asegura Suárez. Pero este experto advierte que este desarrollo es costoso y que la estrategia no debería pasar por descentralizar hitos, sino en centrarse en aquellos lugares que ya han asentado la base, para crear así polos cuánticos importantes. “No tenemos que competir, sino sumar esfuerzos”, señala. “Verlo como una oportunidad”.
Fuente: Computer World