Jian-Wei Pan: el futur de la computació quàntica i la intel·ligència artificial

Pel que fa a la computació quàntica, una de les principals tecnologies emergents, la Xina va adquirint cada cop més avantatge respecte al gegant nord-americà

Algunes notícies passen desapercebudes. Això és el que passa amb gran part dels esdeveniments relatius a la guerra “incruenta” entre la Xina i els Estats Units per aconseguir el lideratge mundial tecnològic.

Es tracta d'una carrera implacable, que ja es prolonga dues dècades, per aconseguir avenços en la trinitat tecnològica (energia de fusió nuclear, intel·ligència artificial i computació quàntica).

Pel que fa a la computació quàntica, una de les principals tecnologies emergents, la Xina va adquirint cada cop més avantatge respecte al gegant nord-americà.

El país asiàtic ha invertit 10.000 milions de dòlars i promet en el futur recursos virtualment il·limitats perquè sap que avançar en aquest camp és la clau del futur tecnològic.

A més, disposa d'un dels experts més grans en física i computació quàntica del món: Jian-Wei Pan.

Aquest prometedor físic és un prestigiós científic que la revista Nature ha qualificat com el "pare de la computació quàntica" i que està considerat un dels 10 científics més importants del món.

El seu currículum al camp de la física quàntica és impressionant. Entre els seus experiments destaquen tres avenços singulars.

El primer és el disseny del Zuchongzhi 2, l'ordinador quàntic fotònic de 66 cúbits (el cúbit és la unitat en mecànica quàntica similar al bit en informàtica convencional) que va destrossar tots els rècords de velocitat a finals del 2021 resolent problemes computacionals un milió de vegades més ràpid que lordinador quàntic més ràpid dels Estats Units, el Google Sycamore de 53 cúbits.

Pa també és responsable d'un segon experiment que va revolucionar les comunicacions en establir amb èxit un enllaç ultrasegur entre dues estacions terrestres separades per més de 1.000 quilòmetres utilitzant el satèl·lit xinès Micius.

L'experiment es va publicar a la revista Nature i apropa el món a la realització de comunicacions globals veritablement impossibles d'interceptar.

Al tercer dels seus experiments va utilitzar el JiuZhang 3 (un computador quàntic de tercera generació), per resoldre un problema matemàtic extremadament complex.

Per posar a prova la velocitat del JiuZhang 3, l'equip de Pan li va fer resoldre un problema basat en el mostreig de bosons gaussians, que simula el comportament de les partícules de llum en travessar un laberint de vidres i miralls.

Segons els investigadors, l'ordinador va ser capaç de processar la feina en una milionèsima de segon.

Els ordinadors quàntics de Jian-Wei Pan utilitzen fotons com a mitjà físic per fer càlculs, assignant un cúbit (unitat bàsica d'informació quàntica) a cadascun.

La tercera generació daquest ordinador experimental inclou 255 cúbits, superant les versions anteriors amb 76 i 113.

A diferència dels populars ordinadors quàntics de superconductors, com els de Google o IBM, els JiuZhang utilitza tecnologia fotònica (basada en partícules de llum).

Fins aleshores els ordinadors quàntics utilitzaven materials superconductors que requerien una temperatura crítica a què la resistivitat caigués gairebé a zero i la conductivitat augmentés dràsticament.

Amb l'ús de fotons per posar a prova la velocitat del JiuZhang 3, l'ordinador va ser capaç de processar la tasca en una milionèsima de segon, cosa que el superordinador nord-americà Frontier, considerat el més potent del món fins a mitjans del 2022, s'estima que hauria requerit més de 20.000 milions d'anys.

Tot i aquests sorprenents resultats, el JiuZhang 3 encara no és completament funcional. Actualment, aquest model experimental només pot treballar en tasques específiques durant breus períodes i en un entorn protegit atès que pot tenir errors.

Fins ara, aquests errors són comuns en aquest tipus dordinadors, ja que les partícules subatòmiques involucrades en el procés són molt sensibles a les pertorbacions de lentorn.

El mateix Pan va afirmar durant el llançament del Jiuzhang 2 el 2021 que l'equip esperava aconseguir la correcció quàntica d'errors "amb quatre o cinc anys de feina dura".

Solucionar aquests errors obriria una nova etapa al món de la computació. Aquestes màquines es podrien utilitzar per descobrir nous materials i medicaments gràcies a la capacitat d'executar simulacions de reaccions químiques inassumibles per als ordinadors actuals.

També podrien accelerar els avenços de la intel·ligència artificial (que ara és més una tecnologia algorítmica que veritable intel·ligència), crear xarxes segures que utilitzin claus quàntiques indesxifrables i sensors quàntics que permetrien navegar sense dependre dels senyals dels satèl·lits.

Però de moment no és res més que un camp prometedor que caldrà veure si es fa realitat. Si Jian-Wei Pan ho aconseguiria, protagonitzaria una veritable revolució en el camp del coneixement humà.

Només el temps ho dirà. Mentrestant, els ciutadans haurem d'estar alerta perquè tots aquests avenços serveixin per millorar el futur de l'ésser humà i no per a altres finalitats espúries.

No oblidem que tal com afirmava John C. Maxwell “l'important de la tecnologia no és el que pot fer, sinó allò que podem fer amb ella”.