¿Cómo es un primer acercamiento con la computación cuántica?
La computación cuántica es un tema que despierta mucha curiosidad entre los apasionados por la ciencia. Parece estar rodeado de un aura de misterio y complejidad, un complejo enredo de mecanismos que solo los científicos veteranos logran comprender y que parece estar fuera del alcance del público general. O al menos eso podría ser lo primero que pase en nuestras mentes al observar las bellas creaciones como los prototipos de computadores cuánticos de IBM, pero la realidad parece estar comenzando a cambiar y nos está abriendo la brecha a los jóvenes apasionados que recién comenzamos nuestras carreras académicas, de incursionar en la materia.
Entrar por primera vez al mundo de la computación cuántica puede parecer intimidante e incluso producir algo de vértigo ya que, además de ser un campo relativamente nuevo y muy extenso, puede darnos la sensación de que muy poco podríamos aprender si no tenemos estudios avanzados en la materia. Francamente, esa fue mi reacción al enfrentarme por primera vez al reto de aprender sobre ello y me encontré con la grata sorpresa de que, alrededor de este campo de estudio existe una extensa comunidad de personas como tú y yo motivadas por la intención de aprender y compartir su conocimiento, lo que seguro nos hará mucho más ameno nuestro proceso de aprendizaje.
Grandes entes, lideres en el ámbito de la computación cuántica como IBM, se han dado cuenta de que existe una falta considerable de personal capacitado para manipular y desarrollar las tecnologías emergentes de la computación cuántica. Por ello, han puesto atención en la posibilidad de capacitar a jóvenes que aun no tienen una ruta académica y laboral tan extensa para guiarlos en una ruta de aprendizaje que les permita ser los próximos líderes de su generación en éste ámbito.
Una manera en la que se ha decidido atacar este problema, ha sido con una gran inversión por parte de IBM en el patrocinio de cursos introductorios de computación cuántica, como en el caso del curso de Qubit x Qubit, del que hablaremos más adelante; la incentivación a que los interesados participen y formen equipos para resolver retos, como es en el caso del IBM Quantum challenge; o con campamentos como el Qiskit Global Summer School, una escuela de verano intensiva de 2 semanas enfocada a dar el siguiente paso en la capacitación de nuevas fuerzas de trabajo en el área de la computación cuántica en donde, a través de clases diarias de 3 horas, se exploraron diversos temas desde el qué es un estado cuántico, qué es un qubit hasta temas de química cuántica y el estudio de diversos algoritmos cánticos, perdiendo así el miedo a programar nuestros propios circuitos cuánticos en Qiskit.
¿Cómo ha sido mi experiencia aprendiendo sobre computación cuántica?
Antes que nada pongámonos en contexto, ¿qué es Qubit x Qubit?
Qubit x Qubit es una iniciativa por parte de la organización The Coding School en colaboración con IBM, donde se busca introducir a jóvenes de diversas partes del mundo en el tema de la computación cuántica, brindando la posibilidad de tomar un curso de 1 año de duración dividido en 2 semestres donde se explora un temario bastante extenso pasando por las bases teóricas necesarias como álgebra de números complejos, álgebra lineal, probabilidad, introducción a la programación en python, entre otros. Todos esto con el fin de posicionar a todos los alumnos en el mismo punto de partida para, posteriormente, ser introducidos al campo de la cuántica.
Basado en mi experiencia como estudiante en Qubit x Qubit tengo que reconocer que es un esfuerzo bien logrado, ya que realmente mantienen los contenidos los suficientemente completos y a la vez entendibles para un novicio en el tema. Como estudiante que recién concluye su bachillerato puedo decir que me siento bastante cómodo con las bases matemáticas que nos están brindando. Además, de que hacen mucho énfasis en la creación de una comunidad sólida de personas apasionadas por la ciencia y ,concretamente, por la computación cuántica; que compartan, intercambien ideas y ,¿por que no?, que inicien sus propios proyectos.
¿Qué hay del IBM Quantum Challenge?
El IBM Quantum Challenge es una iniciativa que propone resolver desafíos a lo largo de 3 o 4 semanas, donde todos los participantes tienen acceso a trabajar con computadores cuánticos a través de su plataforma IBM Quantum Experience para resolver los retos, los cuales, suben de dificultad conforme se avanza en ellos.
El hecho de también ser participante del Quantum Challenge 2020 me está brindando la oportunidad de profundizar en conocimientos de computación cuántica, a pesar de que puede parecer intimidante entrar por primera vez al ambiente del Quantum Experience, realmente se ha hecho el esfuerzo de mantener la información lo suficientemente clara y al alcance de cualquier curioso en el tema que esté dispuesto a aceptar el reto. Comenzando en la primer semana por una introducción de qué son las compuertas cuánticas y los equivalentes cuánticos de compuertas clásicas hasta llevarnos de la mano a un punto de partida en el cual nosotros podremos implementar el equivalente cuántico de un sumador o la implementación del algoritmo de Grover, solo por mencionar un par de ejemplos.
A pesar de lo completo que ha sido el curso y el challenge, lo que realmente ha tenido mayor efecto en mi formación en esta nueva área ha sido la comunidad. Cada día aprendo algo nuevo gracias a mis compañeros que he conocido a lo largo de este período, desde aquellos que están en maestría o doctorado hasta los que están en sus estudios de secundaria; cada uno tiene muchas cosas que aportar a la comunidad y siempre es bueno escuchar sus ideas. Realmente me hace sentir con la comodidad y confianza de que estoy en un lugar en el que todos estamos dispuestos a aprender y orientar a aquellos que podamos.
¿Deberías aprender computación cuántica?
Definitivamente deberías aprender sobre computación cuántica, así sea por que es un área que se complemente con tus estudios o por mera curiosidad de aprender algo nuevo. Realmente es un tema tan diverso que tiene muchísimas aplicaciones, desde dar soluciones a problemas computacionales que un computador clásico nunca podrían resolver, criptografía cuántica, simulaciones químicas, medicina, biología, servicios financieros, machine learning, ciencia de los materiales, entre muchos otras. Además, de que todo el tiempo se están obteniendo nuevos avances que no dejan de impresionarnos.
Tenemos ante nuestros ojos la consolidación de lo que será una de las más revolucionarías tecnologías de nuestros tiempos y nosotros podemos formar parte de ello.
