Parece que la computación cuántica va a ser la puerta al futuro tecnológico. No sabemos si será de ciencia ficción, pero sí que parece que es el punto de apoyo para que la tecnología de el salto cualitativo.
Este año hemos presenciado como las grandes compañías se disputaban la supremacía cuántica para, según parece, terminar siendo derrotadas por el Gobierno Chino. Pero esta carrera se ha producido en términos poco o nada prácticos. Los algoritmos implementados solo son capaces de desarrollar una operación concreta. Muy larga y costosa, pero nada útil.
Por lo que los resultados quedan difuminados y los logros no terminan de llegar al público.
En cambio, el trabajo presentado por Giulia Ferrini y su equipo de la Universidad Tecnológica de Chalmers (Suecia) parece más real. Han aplicado los nuevos conocimientos para desarrollar un algoritmo que es capaz de mejorar el resultado de un proceso ya existente y utilizado. En este caso el control del tráfico aéreo.
Las aerolíneas utilizan supercomputadoras para ayudar a los controladores a crear las pistas invisibles por las que transitan los aviones en sus vuelos. Estas pistas o trayectorias han de ser calculadas a la perfección para asegurar que ningún avión se cruce con otro, y que los trayectos sean los más cortos y seguros, sin borrascas, posibles. Por lo que estamos hablando de problemas de optimización de trayectorias en tiempo real.
Estos algoritmos automatizados son muy empleados en la industria. Por lo que son un punto de partida estupendo para la implantación de nuevos sistemas. Y a la vez, al estar tan estudiados, es sencillo implementar mecanismos de control que ayuden a testear y asegurar los resultados.
Con este estado de las cosas los suecos han desarrollado Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA). Con este algoritmo en un pequeño ordenador de uno o dos quits han podido realizar con éxito el control aéreo de dos aviones reales. Además han simulado la extrapolación del sistema hasta 278 aviones con 25 qubits. Por lo que tenemos un sistema que parece fiable y que puede escalarse de forma segura.
Una vez que el sistema crezca, los investigadores piensan que podrán aplicarlo a la resolución de otros tipos de problemas. El objetivo es tener a finales de 2021 un sistema estable de 20 qubits.
Es un buen reto para poner a prueba los algoritmos cuánticos. La aplicación a problemas reales es el objetivo final. Y el control aéreo es un gran candidato por su criticidad a la hora de corregir los cálculos con las variables atmosféricas en tiempo real.
Estaremos atentos a la evolución de estos algoritmos.
