Bé, benvinguts a la segona xerrada del curs 24-25,
amb aquestes tertúlies que fem un cop al mes.
Ara ens acompanya el Marc Jofre
professor del Departament d'Enginyeria Telemàtica.
Aquesta serà una conferència molt
interessant sobre, bueno, l'internet quàntic, deixem-ho aquí.
Us llegeixo el mini curriculum que m'ha
enviat.
Ell és enginyer de telecomunicacions per la UPC i doctor en
ciències fotòniques.
Es pot ser doctor en moltes ciències, però en
fotòniques n'hi ha pocs.
És una nova vesant de la ciència,
i és una cosa que tindrà molta tirada,
i ara no tant.
Quants anys de ciències fotòniques coneixeu?
Jo en conec 1.
Ara anem, ara anem, ara anem.
Però fins ara no hi havia aquest tipus de doctorat.
I està especialitzat en tecnologies quàntiques,
de les quals ens parlarà aquesta tarda.
Té una àmplia experiència en comunicacions quàntiques
i les seves aplicacions empresarials,
des dels seus inicis,
i tot el tema aquest de l'aplicació pràctica
de les comunicacions quàntiques,
les ciències quàntiques aplicades a les
comunicacions d'internet.
I ha impartit cursos i seminaris d'aquesta
temàtica,
tant a nivell nacional com a internacional.
Ha sigut consultor científic per a empreses
emergents
de base tecnològica,
desenvolupant productes basats en tecnologia.
Ha publicat diversos articles científics,
i ha participat en diversos projectes de respecte a
innovació internacional,
especialment en la seva etapa,
que va passar, el que comentàvem,
que és l'Institut de Ciències Fotòniques
de la UPC,
pioner en l'ús dels fotons, de la llum,
per moltíssimes aplicacions,
en particular per a les aplicacions quàntiques.
I actualment és professor d'enginyeria telemàtica
d'aquesta universitat.
Sempre que parlo de Ciències Fotòniques
faig un acudit
faig un acudit... a l'ICFO,
Institut de Ciències Fotòniques,
pioner en la UPC,
a nivell mundial,
sobre l'ús de tecnologies basades en els fotons,
amb la llum.
Hi ha un paral·lelisme amb l'Institut d'Investigacions
Fotoatòmiques,
que és el lloc on treballa el doctor Cabuto,
vaig donant més pistes,
i és l'investigador que va desenvolupar el
Mazinger Z.
Per tant, a l'ICFO,
ja s'ha dit que diverses vegades aquest acudit ens
ha comptat.
Veu-me, està allà,
fa anys que els japonesos quan van inventar el
Mazinger Z,
el famós robot, ja tenien un institut similar,
on utilitzaven també utilitats quàntiques de la
matèria per fer-ho estar.
Com?
El doctor Cabuto.
I en aquest moment,
segurament s'ha d'actuar una mica més,
perquè la ficció en aquest món és també,
en fi,
moltes gràcies a la Marc per haver acceptat
i compartir amb uns altres
que no coneixem el tema,
aquest contingut que em sembla que és molt interessant.
Bé, primer, moltes gràcies
a l'equip de les tertúlies.
Crec que és molt interessant
que hi hagi tertúlies acadèmiques
i de diferents àmbits, aquí a l'escola.
No totes les escoles ho tenen.
I per començar,
una mica per no
entrar en els detalls tècnics,
evidentment no és el moment.
Però per introduir-vos,
què vol dir tot això de les tecnologies quàntiques?
Perquè no estan al nostre dia a dia.
L'internet que coneixem
sí, estan al nostre dia a dia,
però les tecnologies quàntiques no.
Aquí hi ha unes notícies
recents
que comencen
a interessar a certes aplicacions.
La primera notícia,
que no és del tot certa,
és que uns equips de xinesos
amb un ordinador quàntic
han trencat, han hackejat
encriptació militar.
I veurem un exemple.
No és del tot cert.
Van hackejar
una clau que amb un ordinador normal també.
Però sí que
l'ordinador quàntic ho permetrà.
Ho veurem.
Una altra és
que està molt bé els ordinadors
i ordinadors quàntics, però el que interessa
és connectar-los entre si.
Els nostres ordinadors
estan connectats a través d'internet.
Hi ha gent que està treballant
a crear les targetes de xarxa,
com cada ordinador té una targeta
de xarxa,
per a les comunicacions quàntiques.
Notícia. No vol dir que
existeixi comercialment.
I per acabar,
també hi ha tot un tema de
la monitorització des de l'espai
de la Terra.
I aquí els sensors
quàntics. Veieu que
tracto o comunicacions,
o computació, o sensat.
Hi ha sensors
quàrtics que estan
estudiant per posar els satèl·lits
per observar la Terra als camps magnètics.
I per què quàntics?
Perquè no els cal
aquella calibració o els fa
diguéssim, iguals.
Perquè és la transició de l'àmbit.
Aquí no entra res.
Però la calibració
ja no esdevé un tema
complicat. I aquest és el motiu.
Llavors, això són notícies
que no ens afecten
en el nostre dia a dia.
Una notícia
que sí que ens afectarà.
En quants anys? No ho sé.
Jo no soc el més expert d'aquest tema
de criptografia.
Però per què veieu... Doncs
un petit vídeo.
L'anunci és igual.
Ara Youtube posa anuncis.
Alguns estats nacion i actores
individuals estan interceptant
i emmagatzemant molta informació
individual, com contrasenyes,
informació bancària i números de seguretat.
Però no poden
accedir a aquests arxius.
Per què ho fan?
Perquè creuen que d'aquí a 20 anys
tindran accés a una computadora
quantica que pugui trencar
l'encriptació en bits.
Aquest procediment es conegut
com emmagatzema ara desencripta després
o SNDL.
I funciona perquè avui
hi ha informació que encara tindrà valor
en una dècada.
Coses com investigació industrial
i farmacològica i intel·ligència
de govern personal secret.
I tots són conscients d'aquesta amenaça
de l'administració de seguretat.
És un petit vídeo, no?
Perquè veieu que
sí que hi haurà aplicacions
de seguretat,
potser seran els primers casos
on aquest ordinador
que diuen 10 o 20 anys
quan aparegui,
totes aquelles dades que hem guardat ara
les començaran a desxifrar.
I bueno, els nostres
comptes bancaris, home, no té gaire importància
que jo tingués aquest diners.
Però bueno, temes de seguretat
nacional, temes
mèdics, tot això
preocupa a certa gent.
És una mica per motivar
part de la xerrada.
Aquí veiem
en un gràfic què vol dir això
que es podrà trencar
l'encriptació de la informació.
L'encriptació
és una sèrie de bits,
quan més bits
a la clau, més difícil,
més còmput necessites per trencar-la.
I en aquest gràfic
el vertical és el temps
que necessites per trencar el cor.
A mesura que augmentem els bits
veiem que
amb un ordinador normal, això va creixent
i va creixent, és una escala
logarítmica.
Aquí dalt és l'edat del univers.
Per tant,
amb un ordinador normal actualment, si posem
suficients
bits, teòricament
no podem,
necessitaríem l'edat del univers.
Amb ordinador quàntic,
amb un algoritme,
que la xifra separa nombres primers,
veieu que això s'aplana
i no és ni un any
necessari. Per tant, aquí hi haurà gent
disposada a
utilitzar ordinadors quàntics
per trencar certes
comunicacions.
És una mica
el que es llegeix d'això.
S'entendrà
la teoria de la quàntica,
però si una mica...
Com ho fem?
Què és
això del quàntum?
Hem de pensar una mica en les ones
electromagnètiques dels nostres mòbils,
les que van per les fibres òptiques,
etc. Això
són cada puls,
cada bit, són
trilions d'unitats
que els diem fotons.
Fotons potser heu sentit de parlar.
D'aquí ve
ciències fotòniques.
Doncs cada bit
conté milions de fotons.
Per anar al règim quàntic,
hem d'anar
traient fotons,
fins que ens en quedem un.
I aquí és on apareixen
aquests efectes quàntics que ara
parlarem una mica.
D'acord?
Sí?
Llavors, és molt poca
potència i és la mínima
potència. Menys que això, ja no
tenen res.
Quan tens
només un fotó
per codificar-li informació,
pots dir
mira, quan aquesta propietat
física sigui
cap a dalt, per dir-ho així,
li direm que és un 0.
I quan sigui cap a baix li direm
que és 1.
Això és com codifitzem la informació en els bits.
0 i 1.
Però ara, aquí comença
la primera propietat quàntica.
Quan tenim només un fotó
resulta que no està definit.
Pot ser a la vegada
un 0 i un 1.
I sense entrar
massa, però jo li dic
que l'estat està no definit.
Podem tenir fotons
definits,
és un 1 i ja està.
O és un 0, però en podem tenir uns que no
estan definits. És un 0 i un 1 a la vegada.
És la primera
consell.
En això li diem
un quBit. Aquest que no està definit
des de la vegada 0 i 1
és un quBit.
Una altra propietat quan estem
amb un sol fotó
o una parella de fotons
és que comparteixen una correlació
molt especial
que es diu entrellessament.
Això vol dir que
creem dos quBits junts
i els enviem
a cada destinació
i comparteixen una correlació quàntica.
L'entrellessament
no l'explicarem aquí,
però s'utilitzarà per a totes aquestes aplicacions.
No entraré
perquè
primer perquè els de física
ho farien millor que jo
i després perquè...
Per tant,
on es podrà aplicar
les tecnologies quàntiques?
La gent parla de 3 pilars.
Comunicacions
i seguretat, computació
i sensat,
o metodologia.
Ens centrarem
aquí més en les comunicacions.
Què passa?
Quan utilitzem aquest fotó
per a comunicacions
tenim uns principis que no ens
podem saltar.
La física funciona així
i l'hem d'utilitzar així.
El primer de tot és la teoria
del no clonat.
No podem fer còpies
d'aquests quBits.
Alguns cops farem una còpia que és correcta,
però molts altres cops
seran correctes.
Això té conseqüències.
No podem generar-ne un
i iniciar-lo.
Això és important.
La informació no viatja més ràpid
que la velocitat de la llum.
Això és un principi físic que no el trencarem.
Què podem fer
amb aquests fotons
per a comunicacions?
Una de les primeres aplicacions
per a productes comercials
és distribuir claus quàntiques.
Com abans hem vist
que l'ordinador quàntic
trencarà aquesta seguretat.
Hi ha una agència nord -americana
que es diu el NIST,
el National Institute of Standards,
que ha tret algoritmes
postquàntics.
No ens hem de preocupar
les nostres dades es mantindran segures.
Per a certes aplicacions
de seguretat nacional
hi ha gent que l'interessa
distribuir aquests quBits
per enviar claus d'encriptació.
I això ho veurem amb exemples.
Aquí a Castelldefels
hi ha una empresa que crea
aquests dispositius.
I l'altra aplicació és
teleportació.
D'aquí el títol
i no és teleportació com Star Trek.
No teleportem matèria.
Això no ho fem.
Teleportem informació.
Per aquesta demostració
van donar el premi
Nobel de Física l'any passat
a l'Anton Zeilinger de Viena.
Hi ha dos més,
un francès i un americà.
Parlarem que teleportem
la informació, no la matèria.
Després de tot això físic
i que alguns us agraden més i altres menys,
vull una mica enllaçar-ho
amb les xarxes de comunicació
actuals.
Els de telemàtica ens agrada començar
per aquí.
I per tant ho enllaçaré per aquí.
La primera xarxa de comunicació
es va dir ARPANET
als Estats Units.
I va ser la primera
que va començar a utilitzar els principis
moderns de
telemàtica.
Enrutament, codificació del fons,
etc.
Per tant,
totes aquestes tecnologies
seguiran existint, evidentment.
És la base.
No desapareixeran.
Però sí que potser
apareixeran
noves funcionalitats
i una d'elles serà
l'internet quàntic.
Però no estem parlant de reemplaçar les xarxes
de comunicació actuals.
Hi haurà aplicacions
que ara veurem on totes aquestes
propietats aniran millor.
Bueno, una curiositat,
i si no, corregeix-me a prop.
Això ho van tirar endavant, aquestes xarxes
Estats Units, per la por
d'una bomba nuclear
que els hi tombés les comunicacions
a l'exèrcit americà,
i per tant els hi van vendre de fer una xarxa
resilient, i si un node queia
la comunicació continuava.
Vull dir que
una mica
l'internet quàntic
vindrà demà mateix?
No, però hi haurà aplicacions
on tindran certs interès.
Com aquí va passar que els hi van vendre
al govern finançan's
això perquè si ens cau una bomba
ens quedem a [?]
Doncs bueno,
el quantum internet, que hi ha
gent treballant-hi,
és una analogia de l'internet
que coneixem avui en dia.
Hi ha dispositius que es connecten
amb altres dispositius a través de xarxes.
I per muntar aquesta part
d'internet quàntic necessitarem
dispositius equivalents
com els que existeixen avui en dia.
Necessitarem en general
aquests quBits.
I com ho fem?
Una manera de fer-ho
és agafar un laser,
atenuar-lo molt,
fins que te'n surt només
un fotó.
El laser és llum
composta de fotons,
si el anem atenuant
surt només un fotó i surt amb una estadística
de posició.
I com que hi són,
els geomàtics ho saben molt bé.
Per tant,
hi ha tot una teoria darrere
i ja ens basarem en l'estadística de fotons.
Per generar fotons entrellaçats
es fa el mateix, es fa xocar un fotó
contra un cristall no lineal
i com que és no lineal
n'apareixen dos de fotons
i estan entrellaçats.
Tot això es fa de forma rutinària.
No és, diguéssim,
amb un petit instrument
ho pots començar a generar.
Això seran les fonts
on generarem la informació.
Necessitarem també
generar números aleatoris
que en comunicacions
és molt necessari
per seleccionar el quBit
que enviaràs.
Ja existeixen productes comercials.
Això és l'empresa a Castelldefels
que fan uns xips
basats en generació
de números aleatoris quàntics.
I com ho fan?
Com que només hi ha un fotó
si el fas passar per un vidre
semitransparent
el 50% de les vegades
atravessarà el vidre
i el 50% rebotarà.
I si poses un detector a cada banda
el detector que et faci clic
serà a un 0 o un 1.
Això ho fan en un xip
i ja ho comencen a vendre.
Què més necessitarem?
Necessitarem memòries quàntiques.
I per què memòries?
Per fer les cues
en el servidor d'informació
les cues és arribar al paquet
però ara no el pots processar
l'has de posar a la cua i després processar.
També necessitaran
i això es fa amb memòria
memòria RAMs o el que sigui
doncs es necessitarà la memòria quàntica.
Aquí hi ha gent treballant-hi
és un gas d'àtoms
on emmagatzema
aquest fluid quan li dius llegir
te'l treu.
Per tant hi haurà memòries quàntiques.
Actualment existeixen
memòries quàntiques però només guarden
la informació una desena de mil segons.
Per tant
podeu fer cues de mil segons.
Hem dit que
aquests quBits
no els podem copiar.
Per tant
ho podem fer amb amplificadors.
Tingueu en compte que
les fibres que uneixen
a Europa amb Estats Units
on va el 90%
de la informació actual
funcionen perquè
tenen amplificadors
que regeneren el senyal
si no, no arribarien d'aquí.
Amb quàntics
hem dit que
no els podem copiar
i això equival a dir que no pots
amplificar.
No pots amplificar
però sí que pots
repetir.
En anglès es diu relay
en català no sabria dir la paraula
però sí que pots
teleportar
aquesta informació d'aquí a Europa
a Estats Units.
I això ho fas
amb un nou intermedi
on t'envies aquest quBit
que és informació
el teleportes
i apareix a l'altra banda.
Aquesta informació
apareix de forma instantània
però abans hem dit que
la informació no viatja més ràpid que la velocitat de la llum.
I és així.
T'apareix
a l'altra banda
un estat que no està definit
fins que no envies uns bits
d'informació clàssica.
I aquests bits viatgen a la velocitat de la llum
No
és possible
enviar la informació
més ràpid que la llum.
Per tant
hi haurà repetidors
per arribar a milers de quilòmetres
de distància,
o per fibra o entre satèl·lits.
Després veurem que HISPASAT
estan muntant una xarxa de satèl·lits
per donar serveis.
Necessitarem envoltadors quàntics
però avui en dia
tenim una eficiència del 25%.
És on estem.
Si de cada quatre missatges que envies
només arribarà un.
També necessitarem mantenir fora
de la xarxa els actors
que no són
volguts,
els que volen robar informació, etc.
El que coneixem com a Firewalls
també hi haurà
Firewalls quàntics.
Us vaig mostrant diferents elements
que permetran muntar xarxes.
Un cop tinguem totes aquestes xarxes
per a què servirà?
Molt ràpidament.
Temes de seguretat nacional.
A la banca també
els interessa bastant el tema de
seguretat.
En qüestió de censat,
per a medicina,
detectors molt més sensibles.
Això té interès.
El joc i apostes
és una indústria molt potent
i amb els números aleatoris
tenen interès a utilitzar
la quàntica.
I, finalment,
per a telecomunicació,
la gent preveu
millorar el sistema de navegació,
el GPS,
perquè millorarà la sincronització temporal.
I com que millores la sincronització temporal,
millores la precisió
amb metres.
Radars quàntics.
Això té interès no tant a l'aviació civil
sinó a l'aviació militar.
Actualment al radar
els fan jamming
i, per tant, aquest avió que volen
interceptar no apareix en el radar,
doncs hi ha certes maneres
de fer-ho de forma quàntica
on no et fan el jamming.
I, finalment,
aquest interment futurístic
o quantic
en certes aplicacions.
Aquí és on
d'avui insistir.
Amb aquest missatge sembla que tot haurà de ser
quàntic.
No.
Necessitem
enginyers i científics
amb els coneixements d'avui en dia.
Alguns que tinguin
alguns coneixements de quàntica.
Però no s'hi val
que ara tot
quàntic. No estic dient això.
Hi haurà
en certes aplicacions on t 'has cit alguns
coneixements, algú els haurà de tenir.
Però la resta està
basada en tecnologia
d'enginyeria i ciències
com les que ensenyem a l'escola.
Sense aquesta
base no funcionarà.
I la resta.
Bueno, perquè veiem una mica
l'ecosistema. Empreses
en el món
treballant amb sistemes
de comunicacions quàntiques.
Bueno, n'hi ha més d'una.
Simplement que ja no és
això que va començar als 2000.
Jo vaig fer la tesi al final
dels 2008-2010
i
erem poca gent.
I en qüestió de 10 anys s'ha
multiplicat bastant.
És recent, no és
de fa un any, però
ha sigut en els últims 5-10 anys on
han aparegut totes aquestes empreses
comercials.
Que no ens afecta.
Aquí us vull ensenyar
dos empreses
que
els hi tinc molt de carinyo. Són de
Castelldefels.
Una és Quside
i genera números
aleatoris. Estan parlant
amb Telefónica
i empreses d'Alemanya
per incorporar aquests generadors
en els seus sistemes.
Una altra empresa es diu
Luxquanta. Estan a Castelldefels
i generen aquests sistemes per intercanviar
claus quàntiques.
Comença a ser una realitat
i comencen a vendre
productes.
Després hi ha una empresa
que els connecta a Barcelona
que fa computació quàntica.
Algú potser us coneixerà.
Es diuen Kilimanjaro.
Surt del
BSC del Barcelona Supercomputing
Center.
Després perquè veieu Telefónica
a Madrid ha muntat una xarxa
quàntica entre diferents
nodes a Madrid
i finalment
el mes passat en una reunió
ens comentaven Hispasat junt amb
amb dos operadors més de satèl·lits
estan muntant una constel·lació
de satèl·lits quàntics.
És també
proves per a ells?
Sí, però hi ficaran diners.
Hi haurà una part pública, és una col·laboració
público-privada.
L'Estat hi ficarà diners, d'acord?
Però Hispasat també.
Per tant, ells hi veuen cert negoci
i per certes aplicacins.
És només
una xarxa.
Aquí, xarxes
quàntiques arreu del món.
Això també ha testat
exponencialment. Ara
n'hi ha més de deu o quinze.
A Europa,
als Estats Units,
al Japó, a Xina,
principalment.
Tenen
distàncies petites,
desenes de quilòmetres,
d'acord?
I ara, a nivell europeu almenys,
volen finançar per unir
aquestes xarxes. Unir la xarxa de Madrid
amb la xarxa de França
i amb la xarxa de Alemanya, d'acord?
Doncs tot això, bueno,
en els últims anys
va avançant.
Aquí a Catalunya
i aquí a l'ICFO,
que potser és dels primers,
ha muntat una petita xarxa
entre Castelldefels,
el CTTC de la Generalitat,
el Centre de Telecomunicacions de
Catalunya
i una altra seu
de la Generalitat.
Alguns quilòmetres.
Operadors interessats, Celnex,
operador d'infraestructures
de Catalunya,
però també a nivell d'estat, va comprar
les infraestructures de Telecomunicacions.
I com a centre de recerca,
també doncs i2cat hi està interessat.
Hi ha altres centres,
no vull ser...
He posat alguns, però n'hi ha més.
A nivell mundial,
els països comencen a injectar
milions de dolars i euros.
Això per 10 anys no era així,
això és recent.
I iniciatives
de recerca i innovació
a nivell europeu,
hi ha el que es diu el Quantum Flagship,
on hi han posat
un milió d'euros,
va començar el 2018.
A nivell espanyol
existeix el Quantum Spain,
que ha arribat del Next generation,
i hi han posat
50 milions,
no és gaire, però hi han posat més,
i la Generalitat té
el Pla QuantumCat,
on hi ha posat
certa quantitat econòmica.
Doncs tot això
va movent-se,
jo crec que s'ha accelerat el ritme,
i algunes d'aquestes
coses
acabaran arribant al mercat.
Hi ha un bon informe
fet per l'associació
on resumeix l'estat
de les comunicacions quàtiques
d'Espanya.
I per acabar, com tot
sistema
d'enginyeria,
comencen a aparèixer
els instituts d'estandarització,
és important,
perquè tots parlin el mateix idioma,
i veiem
que hi ha
IEEE
en comunicacions,
a nivell europeu,
altres institucions,
i a nivell internacional, ISOs
etc.
Tot això, hi ha grups de treball
que van generant estàndards
i estàndards,
i el símil és que internet es va crear
perquè hi havia grups de treball
i treien "Quests for comment"
i aquí està passant
una mica una cosa similar.
És una mica el símil
perquè
els principis són molt similars,
la forma de pensar és similar.
Això
seria una mica tot,
i gràcies
per la nostra atenció.
Preguntes?
O curiositats?
Preguntes?
On està la principal dificultat
per treballar a nivell de fotó?
Tota la tecnologia és basada
en l'assumptació
de com s'aconsegueix
o qui està
en dificultat d'aïllar
els fotons d'un sol?
Aïllar-lo no és difícil,
perquè
atenuem aquest
senyal,
fem matemàtiques
i a mitja en surt un.
El problema comença aquí.
Tens un
que a través de la fibra que es propagarà
o l'espai lliure
pot ser absorbit per la fibra.
Hi ha pèrdues en les fibres òptiques.
I això si te l'absorbeix la fibra
s'acabarà.
Per tant,
això com es salva
emetent a molt alta velocitat,
a gigabits
o gigaqubits.
Això és 10 a la 9.
Si tens una atenació de mil
de mil
ja creues bastants quilòmetres,
t'arribarà una transmissió
a un mega quBit.
No està mal.
Per tant, aquesta és una.
L'altra és que a mesura que viatgen
per aquesta fibra
perden la propietat quàntica.
Això es diu de coherència.
Llavors,
errors de comunicació
com a les comunicacions normals.
Aquí ja és
difícil arreglar el tema.
Com ho fas?
Doncs posant fibres
on no hi ha més tràfic que el teu.
Això es diu
en fibres negres, en anglès dark fiber.
Quan un operador
tira fibres no tira una fibra.
Tira un tubo
que té moltes fibres.
Algunes d'elles no les utilitzen.
Aquestes són les fibres postes.
De moment utilitzes aquestes fibres postes
on no hi ha més tràfic
que el teu.
Per tant evites la coherència.
Llavors, a la teva pregunta,
que és molt vàlida
i la dificultat està aquí.
Una, no pots fer còpies
perquè hem dit que no es poden fer còpies.
Per tant, aquest quBit
és molt fràgil
i és tan fràgil
que és on ja has de posar
esforç i coneixement.
Jo crec
que en el futur
es pot servir
entrellaçar
quBits i no n'enviaràs
només un, n'enviaràs deu
i faràs correcció d'errors
com es fa, clarament,
amb els bits que s'envien.
I això t'ajudarà una mica a solventar
aquesta dificultat tècnica.
No, no...
Cuando decimos la exportación
se tiene que enviar
también bits normales.
Sí.
Entonces, no...
No, no es para hacer nada,
en casa te han de necesitar las exportaciones,
porque si tienes que enviar
alguna opción
normal, bueno,
I què t'ajudes a fer? Què és el que has de fer?
Sí, sí. A veure, hi ha dos lectors. Una és perquè tu
vols enviar aquest quBit.
Llavors, dedicaràs els recursos que facin falta
perquè això passi.
I un dels recursos que necessites és enviar aquest
bit clàssic.
L'altra, hi ha un protocol que doble la velocitat de
transmissió
utilitzant l'entrellaçament i un bit clàssic.
Llavors, enviant un bit clàssic, a l'altra banda,
caldrà rebre'n dos.
I aquí has doblat. Però bona pregunta, ¿servirà per
tot? No.
Per enviar vídeo a través de YouTube, el que
necessites és xispa de velocitat.
Necessites gigabits allà. No necessites quantum.
Per a sincronitzar rellotges. Necessitaràs
millorar, si vols.
I una manera de fer-ho és això. Per millorar o
assegurar-te un alt nivell de seguretat.
Una manera és aquesta. Depèn de l'aplicació.
Depèn de l'aplicació. Per tant, pensar-ho només
dient però serà més ràpid? No.
Per a certes coses pot ser útil? Jo crec que sí. Ja es
veurà.
La pregunta és bona. Però si fem comparatives en
termes de velocitat, no és això.
El que necessites per a velocitat és més ample de
banda.
Moltes. En moltes n'hi ha quantes.
I per a fotons? Tota la xarxa serà sempre
fibra òptica? No tindrem un wifi?
És més difícil. I per què és més difícil?
El wifi treballa a freqüències de microones.
I allà al fotó tenen energia.
Com el rajos X a l'hospital tenen més energia i per
això no ens podem anar fent rajos X contínuament.
Els fotons òptics no són com els rajos X, tenen una
mica menys energia, però molta més energia que les
microones.
I quan tens menys energia, el teu soroll de base, que
sempre és el mateix, és constant per al teu ample de
banda,
el que passa és que aquest fotó de microones et cau
per sota del soroll.
Llavors no ho detectes, perquè només detectes
soroll.
Aquí hauran de fer servir tècniques d'ajuntar més
d'un quBit perquè l'energia resultant estigui per sobre
del soroll.
Llavors, això o refredes el teu sistema, però refredar
el teu sistema vol dir anar a millikelvins
que és el que fan els subordinadors quàntics.
Tota l'estructura que veieu és un refrigerador.
El chip està baix de tot i el chip és com el dels
nostres ordinadors.
Tot són etapes de no fregar.
Dels 300 K, uns 25 graus de la sala, una primera etapa
on te'n van a centenars de millikelvins.
Llavors, microones, wifi, la dificultat és aquesta.
Si algú troba una altra solució, però actualment és
més fàcil fer-ho a òptica i per això en treballem ara.
No hem de refredar els sistemes.
Suposo que el que hem dit per posar-ho més evident és
el generador de nombres aleatoris.
Sí, el que et permet com a generador de números és
verificar que allò és aleatori.
Avui en dia et poden vendre un generador de números
aleatoris i com saps tu que és realment aleatori?
Fas proves, fas mesures, però no tens altra manera
que dir que sembla que no hi ha cap patró.
Amb la quàntica, allà hi ha una teoria i pots fer unes
mesures per validar que allò és aleatori.
Llavors, a què es tradueix això?
Tu pots tenir el teu dispositiu i anar
monitoritzant la qualitat de la naturalització.
I quan baixa d'un cert nivell he de canviar la
placa o he de parar.
Llavors, aquesta és una avantatge que pot ser
interès per a certes aplicacions.
I també és més simple de fer i per tant hi ha
dispositius.
Això sí que hi ha dispositius.
A Corea, la telefònica coreana ha comprat a
l'empresa francesa Chips.
Aquí a Europa, no sé quina era, una operadora de
telefonia europea ja comença a posar generadors
de números aleatoris
per a certes aplicacions. Per encriptar el que enviem
a nosaltres és un bon punt.
La verificació de la teleinsició.
I a més a més, a més d'aquestes espanyoles, a
part d'aquesta que has dit de Castelldefels?
A Vigo s'estàn estabilant bastant.
I a Madrid, telefònica sí que està.
Telefònica és una pena, però ara el centre de
recerca telefònica està a Madrid.
No està a Barcelona.
Telefònica està molt dada a Madrid.
Una mica l'ecosistema aquí a Espanya diria que és
aquest.
Després de computació quàntica, a Bilbao hi ha
una empresa que es diu Multiverse
i els hi va bastant bé en algoritmes quàntics de
finances etc.
Ara els hi han injectat 50 o 100 milions d'euros a
nivell privat.
No n'hi ha moltes, n'hi ha.
Crec que no estem a la cua.
A Alemanya tenen més musculs que nosaltres.
Però no estem malament.
No estem malament.
És una empresa de desenvolupar els ...
O fan algoritmes?
Fan algoritmes.
És un espai Hilbert de dos dimencions.
Tecnològicament és més simple.
El capex de la infraestructura que
necessites és algoritme.
No sé si és simple o més directe d'aplicar.
Però els algoritmes que fan jo no els entenc.
Amb un ordinador ja pots començar a fer coses.
Actualment hi ha serveis.
IBM t'ofereix, Amazon...
IBM, tu pagues i corres contra un ordinador
quàntic.
Això ja existeix.
Però són ordinadors petits, tenen pocs quBits.
No sé com ho fan, però una possibilitat és que corren
contra aquests.
Feia 3 anys que venia algú de Sevilla que venia a
Núñez.
100 unitats i d'això va bé.
Potser.
Heu de trobar el teu algorisme.
Jo m'hi havia connectat amb el d'IBM, però ara el fan
parar.
No sé si has de fer una propèria més o alguna cosa.
I això de l'ordinador quàntic és una altra cosa
que m'havia de fer.
...
Tu treballes en comunicacions pàrquiques i
treballaves en l'ordinador quàntic.
Estava molt decebut.
I tot això de tota la investigació.
Estava allà en mans d'empreses privades
Només el govern xinés havia apostat per aquí.
La resta del món, que utilitza el sistema de
desenvolupar ordinadors quàntics,
era un projecte.
Les coses són les mateixes com a dins.
Els reguladors els coneixen, els coneixes com
fan.
Tinc la teva visió que el tema de les comunicacions
quàntiques s'ha caigut.
S'ha caigut en mànig i en quàntics.
S'ha acabat de fer les coses perquè hem d'atendre
més.
I després, a veure si m'ho pots aclarir, per què hi ha
problemes?
Parlo amb aquest investigador.
L'exemple de problemes de biologia, biologia,
química...
S'ha utilitzat la computació quàntica.
Una mena de problemes que no és el que estem habituats.
I si surt alguna cosa d'això,
què és pot fer per computar quànticament
respecte a l'avançament quàntic?
Com m'heu dit, els quBits que són...
Són els 200, 300 quBits.
Per què la computació màntica?
L'avantatge és que tots aquests n quBits que tens
els fas treballar a la vegada.
Per tant, la teva potència és dos a la n.
Si tens 100,
els 100 estan trobant les dues a la n solucions a la
vegada.
No una a una.
I no soc expert, però per a coses de comput, químiques i
tal,
pensen això els que treballen.
Que per a certs càlculs
pot ajudar perquè els fas tots a la vegada.
I extreus, diguéssim, el més probable.
Llavors vas...
exponencialment més ràpid.
En alguns càlculs, si has de sumar el més u,
no vas més ràpid.
Com un ordinador.
Per això no substituirà els ordinadors actuals.
Hi haurà certs càlculs que ho enviaràs al xip quàntic.
Llavors, la potència quàntica és aquesta
simultaneïtat
dels n quBits que tu tens.
Fins aquí ...
La meva visió de tema empresarial...
Jo soc més optimista, avui.
A veure com diu.
Jo crec que a l'empresa hi ha gent igualment capaç
amb ganes que això avanci.
Han de tenir rendiment econòmic.
Però també hi ha avenços que sense les inversions
privades
jo crec que no és fàcil.
Google ha posat bilions de dòlars.
I això el govern dels Estats Units s'ho pot
permetre.
Però llavors deixa de finançar altres coses.
I no hi ha tant d'acord.
Llavors, jo soc del parer en què la col·laboració
o que s'avanci en els dos fronts és important.
Volem més quBits.
Això farà l'empresa privada, és la meva opinió.
O hi ha un avenç fonamental a la universitat.
Llavors es fa d'una altra manera. Genial.
Això no passarà a l'empresa.
Però incrementar el nombre de quBits a la universitat
és poc realista.
Necessites bilions i bilions
d'euros o dòlars o el que tu vulguis.
Llavors, a mi em sembla bé.
I al final jo això què crec?
A la universitat fem coses més xules.
Perquè el que ja està solucionat ja està.
I fem coses noves.
A mi això no em treu el son.
...
Mira, no tinc resposta.
Perquè no estem al nivell de protocols encara.
Tot això s'ha de fer.
Estic molt content d'estar al departament de
telemàtica
perquè crec que els següents passos és als
protocols.
La tecnologia al hardware?
Sí, s'ha de millorar.
Han de venir les piles de protocols. No existeixen.
No n'hi ha.
I ja et dic, servirà per tot? No.
S'haurà de modificar el protocol TCP?
No. TCP serveix per TCP.
Però hauran d'aparèixer protocols quàntics?
Jo crec que sí.
I com mesclar-los amb els que hi ha actualment?
Això no...
Mira, hi haurà articles científics, però molt pocs.
Perquè és que fins ara ens barallàvem
amb com generar-los.
Jo recordo al laboratori...
i en un grup de Viena,
tenim una màquina...
Ah, d'acord, doncs ho farem així.
Estàvem fent coses d'aquestes.
I ara crec que els protocols
han de començar a arribar.
Més que res, també per fer xarxes.
Avui en dia són enllaços punt a punt.
I és transmissor-emisor.
I tiro una fibra i és punt a punt.
Hi ha gent que comença a fer xarxes,
però jo me les he mirat i són xarxes punt a punt.
Quan t'apliquen uns switch i ara te l'envio a tu,
i ara te l'envio a tu.
Però això no és multipunt.
Això és que ara te l'envio a tu i tal.
I aquí els protocols d'accés intermedi.
No ho sé.
Vull dir que és una cosa
que avançarà molt o potser no.
Voleu comentar amb el Mario que és astrònom.
Un dels experiments de la infraestructura quàntica
que s'havia fet, es va fer entre l'ID
i l'opció de la palma.
Aquest ... són...
144.
Això ho va fer el grup de Viena.
Ho va fer el grup de Bursin.
S'ha passat a l'empresa privada.
Em sap greu.
Els 2006,
i van fer-ho entre els dos telescopis
dels observatoris.
I la gràcia, a part de la distància,
és que estan a una altura
que les condicions atmosfèriques des de la
distància
simulen un enllaç terra -satèl·lit.
Per això va molt bé
aquesta infraestructura de Canàries
perquè simula terra -satèl·lit.
Amb l'avantatge que no cal
pujar el satèl·lit a tocar el receptor.
Va ser un dels primers
que van fer transmissions en espai lliure.
I és que eren el primer grup.
Els 2000 hi havia Anton Zeilinger,
l'Estat Units, una empresa que es deia Magic Cube.
Em sap greu, va sortir de l'exèrcit americà.
I poca cosa més.
I ells van ser els primers.
I el d'Ellon Musk?
Espero que no, perquè...
Jo crec que econòmicament
el retorn d'inversió...
No sé si hi ha molt de retorn.
Jo crec que sí.
No he sentit a dir-ho.
Està en molts lios.
Vas començar a fer estades.
Vaig col·laborar amb la gent.
Vaig començar el doctorat
i era enginyer de telecos.
I estava a l'ICFO
I no en tenien ni idea.
Bàsicament.
I va veure aquesta persona.
Com a consultor,
tindrà el projecte.
I va ser aquesta persona
que ens va fer avançar.
Va ser una experiència molt positiva.
Una perquè vaig començar
a treballar amb físics.
I sempre soc positiu.
Sí, sí, sí.
Vaig afegir que hi ha físics teòrics
i experimentals.
A mi m'ho van preguntar i jo vaig dir
jo faig teoria i experimets
I no, és el que hi ha en teòrics i experimentals.
I aquest era...
I aquesta col·laboració
va anar molt bé.
Jo crec que aquesta persona és una pena
que la Unió Europea no l'hagi anomenat
director de comunicacions quàntiques
especials.
És una pena.
Ha saltat el món privat
i era un clar candidat a dirigir
tot això a nivell europeu.
Sí.
No sé si va quedar una mica decepcionat.
No ho sé.
Aquesta persona
ens va ajudar bastant.
I continuava sent una experta.
No sé si és una experiència.
No, no.
És un tema...
Jo crec que vull
contribuir a la UPC.
L'ICFO està vinculada a la UPC,
però és diferent.
M'agradaria fer-ho per fer.
És el que tinc al cap.
Sí, sí, sí.
Ja ho veiem.
Això que es diu és que
els poden gestionar molts flagships.
Són tots iguals de flagships?
Hi ha algú que era...
Hi ha gent que treballa
en conjuntar-ne
diversos
per fer correcció de cops.
Si en tinc 3 i 2 diuen que és un 1
i l'altre diu que és un 0,
doncs és un algú per fer correcció.
Però és que físicament l'únic que pots...
No ho sé si és l'únic, però...
Pots fer poca cosa perquè l'has de tractar bé.
Si és algo pur
no pots fer-ho...
Sí que hi ha protocol de distribució i etc.
Però el que has de fer és tractar-ho.
No, no, hem de dir tractar -ho.
I tractar-lo bé
si tu has focat la informació
en la polarització d'aquesta onada.
Per tant, aquest quBit vol dir
que no li fiquis un element
que despolaritza.
Els quBits, més aviat atòmics,
fan les memòries o computació.
Sí, per enviar
els fotons,
per càlculs, guardar...
bueno, atòmics, jo no...
aquí sí que no ho sé.
Però el mateix, els has de tractar bé.
I aquests atòmics vol dir
que la temperatura sigui bo
i que els làseps que els frenen
és fer-ho tot, diguéssim,
molt, com tot,
però una mica més.
Però no pots...
no pots actuar.
Si es desfà, se'n va la informació.
I la informació és física.
Has perdut l'informació.
Llavors, l'has de mantenir...
I quan diem que...
quan es perd la informació,
és equivalent a haver fet una mesura,
que és el que diem per mirar.
Per tant, sí, res ha de fer que
perdi on has posat la informació.
I això sembla fàcil,
però no ho és. Una fibra,
quan les junto dues fibres,
si la unió que ja la faig en una angola
estic destrossat.
Llavors, aquesta unió d'angola
ha de ser millor que un grau.
Es pot fer, però ja no és a mà.
És amb alguna màquina
i comprovar que ho has fet millor que un grau.
Això és una marea. Clar, si fas
mil empalmes amb un error d'un grau,
les matemàtiques diran que deu ser
la real del quadrat de no sé què
i per tant ja són molts graus
que t'has equivocat i esperen la informació.
És una mica...
em preocupa que siguin tan fràgils,
perquè
per portar-ho a la vida real
doncs és difícil.
Però jo crec que trobaran maneres
per fer-ho.
Per no fer-ho.
Per ser resilients, perquè avui en dia
és molt fàcil.
A l'espai, cap problema, perquè allà
no ho molesta ningú, però, diguéssim,
al carrestrament aquesta fibra fosca
te la deixen perquè és un experiment.
I només tu pots transmetre per aquí
la fibra.
Llavors han de trobar les maneres
per fer-ho resilients i que puguin
utilitzar-se més fàcilment.
I vull insistir en el missatge.
Necessitem, i es necessita, l'enginyer
i els científics que coneguin el que s'ensenya
avui en dia.
Alguns amb algun coneixement quàntic,
però tots amb coneixement quàntic,
no anem enlloc.
Vull dir que això sí que és un missatge important.