Con el potencial de revolucionar la ciencia y la forma de cómo vivimos de maneras que son difíciles de predecir, la computación cuántica es uno de los temas más candentes y promisorios de la actualidad. En la conferencia “La transformación de información cuántica en valor de mercado”, el segundo día de la 23º WRNP, el profesor del Departamento de Física de la Universidad Federal de San Carlos (UFSCar) Celso Jorge Villas-Bôas trajo un panorama histórico del desarrollo del área y destacó las contribuciones brasileñas en el escenario. La mediación fue de José Ferreira de Rezende, asesor académico y científico de la RNP.

En su presentación, el profesor de UFSCar destacó el potencial económico de invertir en investigación en el área. “Se estima que más o menos 1/3 del PIB de EE.UU. está directamente relacionado con la teoría cuántica. Tuvo un impacto violento no solo en conocimiento humano, en la forma de ver las cosas, sino un impacto económico muy fuerte ", comentó.

Con raíces en la Alemania de finales del siglo 19, la física cuántica trajo una nueva comprensión de la constitución de los átomos y la materia, y está detrás de varias tecnologías cotidianas, como el rayo láser en medicina y dispositivos electrónicos, chips de celulares, teléfonos y computadoras. El invento de la lámpara comercial, por Thomas Edison (1847-1931) y la necesidad de optimizar la fabricación de cañones en Alemania fueron fundamentales para que el gobierno de ese país invierta en proyectos de ciencia básica en esa época.

“Detrás de estos dos problemas, estaba el problema de la radiación de cuerpo negro, muy estudiado por Max Planck (1858-1947). Viendo la necesidad técnica en Berlín, con el objetivo de modernizar las ciudades. Este instituto se ocupaba de las ciencias básicas. Planck estudió este tipo de problemas sin preocuparse por sus aplicaciones”, dijo el conferencista, con quien podemos aprender de esta historia.

Con los descubrimientos del físico Richard Feynman (1918-1988) y del matemático Peter Shor, a finales del siglo 20, la computación cuántica atrajo la atención de científicos y empresas por todo el mundo, debido a las posibilidades de aplicación. “El aspecto más crucial de todas estas tecnologías radica en el fenómeno de superposición. Cuando hablamos de procesamiento de información, en el mundo clásico, tenemos el bit 0 o el bit 1. En el mundo cuántico, se puede tener el 0 y el 1 al mismo tiempo, cargando esa información en paralelo. Muchos investigadores comenzaron a usar esa propiedad para producir nuevas tecnologías, más disruptivas”, explicó Villas-Bôas.

Grandes empresas del sector— como Google, IBM, Amazon y Microsoft — realizan inversiones millonarias para el desarrollo de computadoras cuánticas, que prometen procesar datos en tiempo récord. Una computadora fotónica de 76 qubits desarrollada en China fue capaz de ejecutar, en 200 segundos, una tarea que la supercomputadora más grande del país tardaría 600 millones de años. 

“Google creó un campus solo para estudiar este asunto. Su predicción es tener 1 millón de qubits a finales de la década, porque con eso creen que será posible resolver problemas prácticos con ventajas extraordinarias. IBM invierte mucho y acaba de entregar un chip con 127 qubits”, dijo el orador.

Brasil ya está desarrollando investigaciones en el área en centros como el Instituto de Física de la Universidad Federal de Río de Janeiro (UFRJ), el Grupo de Tecnologías Cuánticas Sisdia, del Ejercito Brasileño; el Grupo QuIntec, de la Unicamp; y la Red MCTI SofTex de Tecnologías Computacionales Cuánticas.

El Ntropic, un grupo del Centro de Investigación Avanzadas Wernher Von Braun, del cual Villas-Bôas es miembro, cuenta con un equipo de científicos, ingenieros y profesionales de negocios para generar aplicaciones en mecánica cuántica a partir de tecnologías que se están estudiando en todo el mundo. “Trabajamos con aplicaciones en computación cuántica, como soluciones para problemas de ruteo de vehículos y asignación de objetos en almacenes. También trabajamos en comunicación, para probar sistemas de comunicación segura en fibra óptica, y en sensores”, dijo.

Nuevas generaciones de redes móviles en redes académicas y movimiento de datos con elevado desempeño

“¿Tiene sentido que la RNP tenga una operación de rede móvil y 5G?”

Con esa pregunta, el director de ingeniería y operaciones de la RNP, Eduardo Grizendi abrió la sesión “Oportunidades para las nuevas generaciones de redes móviles en las redes académicas”, de la cual fue moderador. La mesa contó con la participación de Kleber Cardoso, profesor del Instituto de Informática de la Universidad Federal de Goiânia (UFG); Cristiano Both, profesor de la Universidad del Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS); y Raul Aguirre, de Wayra Consultoría.

Para ayudar a responder la pregunta, Grizendi recordó el objetivo estratégico de RNP, de “ofrecer una ciber infraestructura segura, de alto rendimiento y disponibilidad y, al mismo tiempo, ubicua, omnipresente, en cualquier lugar y a cualquier hora”. Cardoso destacó que, en su opinión, la institución debe invertir en estas tecnologías. “Cuando miramos el término “cualquier lugar”, escrito en la misión de la RNP, coincidimos en que la fibra óptica, wifi, y otras tecnologías tradicionalmente usadas por RNP no son suficientes. Eventualmente es necesario atender a los usuarios que no tienen acceso a internet y la red móvil aparece como una necesidad en este contexto”, dijo.

La sesión “Ambiente de Movimiento de Datos de Alto Rendimiento para ICT” presentó el proyecto RNP con Petrobras, que tiene como objetivo facilitar el intercambio de datos entre investigadores de CENPES y de LNCC (Laboratorio Nacional de Computación Científica) y construir un ambiente de movimiento de datos con alto desempeño y seguridad.

Director adjunto para e-Ciencia y ciber infraestructura avanzada en el directorio de Investigación, Desarrollo e Innovación (DPDI) de la RNP, Leandro Ciuffo, moderó el panel con la participación de Fabio Souza (CENPES); Luis Rodrigo (LNCC); y Jeferson Souza (RNP). Ciuffo hizo una breve presentación sobre el proyecto y dirigió la conversación que abordó los desafíos y cuellos de botella en el movimiento de datos.