A 20 kilómetros al sur de Tel Aviv, en la ciudad de Rhovot, se fundó en 1934 el Instituto Daniel Sieff, un proyecto liderado por Chaim Weizmann, químico de profesión y el primer presidente en la historia del estado de Israel. Con la misión de promover la ciencia en beneficio de la humanidad, 15 años después el centro pasó a ser conocido en honor a su fundador como el Instituto Weizmann, una de las entidades públicas de investigación más importantes del mundo, dedicada exclusivamente a las ciencias.
Los más de 90 años de experiencia de la prestigiosa institución trajeron a Chile a su vicepresidente, el profesor Roee Ozeri, uno de los referentes mundiales en física cuántica desde el comienzo de su trabajo en 2003, lo que lo llevó a construir la primera computadora cuántica en Israel. Y a pesar de que el término “computación cuántica” parece reservado a los laboratorios más sofisticados del planeta, para Ozeri lo que hoy suena lejano será, en apenas una década, parte de la vida diaria.
“La física cuántica ya transformó nuestras vidas una vez”, afirma Ozeri con una gran sonrisa. Sentado en un pequeño lounge del tercer piso del Hotel Intercontinental y junto a un par de cafés sobre su mesa, nos reunimos a conversar sobre lo que más lo apasiona. La reacción del físico tiene que ver con la típica pregunta que le hacen apenas mantiene una conversación de su área de conocimiento.
-¿Cuándo la computación cuántica se hará patente y útil para una persona común y corriente?
-De partida, sin ella hoy no tendríamos aparatos electrónicos modernos, ni láseres, ni energía nuclear. La computación cuántica es probablemente el santo grial de las tecnología cuánticas. Y ahora estamos entrando en una segunda revolución que promete mejorar tecnologías en formas que aún no podemos imaginar.
La llamada “segunda revolución cuántica” se apoya en una idea tan abstracta como poderosa: aprovechar las propiedades más extrañas de la materia —la superposición y el entrelazamiento— para procesar información de manera completamente nueva, más capaz y más rápida. En palabras simples, mientras una computadora tradicional examina cada posibilidad paso a paso, una cuántica puede explorar muchas más en simultáneo.
Esta innovación, que promete superar ampliamente las capacidades de la computación tradicional y revolucionar el procesamiento de información, se basa en la investigación de Ozeri con iones ultrafríos, un sistema con un enorme potencial. El resultado de este proceso, explica, no es solo velocidad, sino capacidad: “Las computadoras cuánticas podrán resolver problemas que hoy simplemente no podemos resolver”.
En su voz no hay una grandilocuencia ilusoria, sino certeza: un recordatorio de que las transformaciones más revolucionarias usualmente nacen del trabajo lento y preciso en los laboratorios.
El paso a la vida cotidiana
El impacto, sin embargo, no se limitará a los centros de investigación. La química, la biomedicina, la energía y las finanzas estarían entre las primeras industrias en beneficiarse a nivel cotidiano. Antes de dar uno de los múltiples ejemplos en los que podría verse aplicada la computación cuántica, el profesor se detiene un segundo y mira hacia afuera por un ventanal que transparenta la acelerada vida de los santiaguinos. Vuelve la mirada y continúa para poder dar un ejemplo tan cotidiano como urgente: la producción de fertilizantes.
“Si logramos optimizar la síntesis de amoníaco para que consuma menos energía, el impacto ambiental y económico sería enorme. Con computadoras cuánticas podremos diseñar procesos químicos más eficientes que reduzcan las emisiones de carbono y los costos energéticos”, detalla para luego beber el primer sorbo del café que tiene enfrente. Y es que su pasión lo ha mantenido hablando casi todo este tiempo, con pocas pausas para probar una bebida que ya comienza a enfriarse.
Desarrollar medicinas de manera más eficiente y con mejores efectos, analizar grandes cantidades de datos en periodos más cortos o la implementar medidas para frenar el calentamiento global, son otros casos mencionados por Ozeri.
No obstante, el físico israelí indica que teorizar muy a futuro es un esfuerzo en vano. Como todo científico, aterriza la conversación, pues las posibilidades aún no son claras: “Preguntarse cómo afectará la computación cuántica nuestras vidas es como haber preguntado en los años 50 cómo nos afectarían las computadoras electrónicas. Y las respuestas que se daban entonces estaban lejos de imaginar el Internet o los teléfonos inteligentes”.
“Cuando se te ocurre un nuevo paradigma para la informática y éste abre todo un mundo de preguntas que antes no podías responder, pero ahora sí, lo que podrías proyectar es solo la punta del iceberg. Esa sería mi mejor estimación. Será en todos los ámbitos, estará presente en la biomedicina, la industria, la logística, las finanzas, la defensa”, agrega mientras enumera con los dedos de su mano derecha.
Lo que sí adelanta es que no eliminará a la computación tradicional que conocemos actualmente, sino que consistirá de una “mixtura” entre ambas.
El “momento ChapGTP”
Ozeri no duda en que llegará un punto de inflexión, un “momento ChatGPT”, para la computación cuántica: el instante en que cualquier persona promedio tenga a disposición tan poderosa herramienta, así como en su debido momento ocurrió con la Inteligencia Artificial (IA) que ya todos conocemos.
“Hoy los ordenadores cuánticos ya existen, pero son pequeños y sufren de ruido (perturbaciones ambientales que causan errores de cálculo). Para llegar a otro momento necesitamos escalar su tamaño entre 100 y 10 mil veces”. Lo impresionante es la relativa cercanía con la que ve aquel momento: “Creo que veremos ese punto de inflexión entre 2030 y 2035”.
El vicepresidente del Instituto Weizmann explica que las computadoras cuánticas utilizan iones atrapados —átomos suspendidos en campos eléctricos— con el objetivo de construir bits cuánticos, conocidos como qubits, los bloques fundamentales para esta nueva era de la informática. “Hoy en día ya se puede ver cómo los ordenadores cuánticos resuelven problemas que son matemáticamente irresolubles para los ordenadores clásicos. Por lo tanto, no es que los ordenadores cuánticos sean inútiles en la actualidad. Ya tienen valor en su nivel actual, con unos pocos cientos de qubits”, explica Ozeri.
El salto, agrega, no solo abrirá nuevas posibilidades técnicas, sino también económicas. Empresas como IBM, Google, Amazon o startups especializadas invierten miles de millones todos los años en esta carrera. Y detrás de esa fiebre hay una motivación tan pragmática como ecológica: “Las computadoras cuánticas consumirán mucha menos energía. Serán miles de veces más eficientes que los sistemas actuales de alto rendimiento”.
Eso sí, el profesor distingue entre dos revoluciones que hoy avanzan en paralelo: la IA, el concepto informático de moda, difiere de lo que apunta su investigación. “La inteligencia artificial es una revolución del software; la computación cuántica es una revolución del hardware (es decir, los componentes físicos de un dispositivo informático). No compiten, se complementan”, añade. Esa combinación, asegura, permitirá entrenar modelos de IA más potentes con un consumo energético drásticamente menor.
El Instituto Weizmann y Chile
Más allá de la tecnología, Ozeri habla con pasión sobre la cooperación científica y el papel del Instituto Weizmann, que busca alejarse de las polémicas políticas que lo rodean. “La herramienta más importante en la ciencia no son los telescopios ni los microscopios: son las personas y el diálogo entre ellas. La ciencia es un lenguaje universal que no enfatiza las diferencias, sino los puntos en común. Construye puentes entre naciones, culturas y personas”, reflexiona.
El centro hoy cuenta con unos 750 estudiantes de doctorado de todo el mundo, más de 280 grupos de investigación, 191 científicos de plantilla y colabora con 68 instituciones a lo largo del globo. “El lema del Instituto Weizmann es ciencia para el futuro de la humanidad. Creemos que si atraemos a las mentes más curiosas y creativas y les permitimos seguir sus propias preguntas, los resultados serán extraordinarios”, dice mientras mantiene una sonrisa.
Esa vocación global se refleja también en América Latina y Chile. El Instituto Weizmann participa en el Telescopio Gigante Magallanes, que se construye en el desierto de Atacama. “Será el más grande del mundo y permitirá buscar señales de vida fuera de la Tierra. Es un proyecto que representa lo mejor de la ciencia: colaboración global en beneficio de todos”, indica mientras mira hacia el techo, una escena en la que casi pareciera que su vista pudiera atravesar las decenas de pisos del Hotel Intercontinental para adentrarse en el cosmos.
Mientras la humanidad se prepara para un nuevo salto tecnológico, el mensaje de Ozeri invita a las grandes mentes y a los ciudadanos comunes a adentrarse en lo desconocido: “Estamos al borde de una revolución en la forma en que entendemos y usamos la información. Y, como toda revolución científica, su destino dependerá de cómo decidamos aplicarla”.
Como si supiera que era su última intervención, el físico termina lo último que quedaba de su café. Tras casi una hora hablando de lo que ha sido su carrera profesional por más de 20 años, no puede evitar que su niño-interior-apasionado-por-la-ciencia salga a la luz: “Cada vez que hablo de esto, quedo alucinado”.
Inmediatamente después de despedirse, se pone sus audífonos y enciende su computador para ingresar a una reunión por zoom. Las revoluciones deben seguir construyéndose y la ciencia no descansa, o al menos no para el profesor Roee Ozeri.
