R, Cinfo e Kipu Quantum crean un algoritmo cuántico para optimizar redes de telecomunicacións

As empresas galegas Cinfo e R, na compaña da xermana Kipu Quantum, son as protagonistas dun proxecto de algoritmo cuántico para avaliar e optimizar redes de telecomunicacións. A iniciativa, impulsada por Cinfo e Kipu Quantum sobre a infraestrutura de R, aplica a capacidade de cálculo que na actualidade ofrece a computación cuántica á rede troncal de fibra óptica da operadora, examinando a súa robustez e capacidade de recuperación ou resiliencia ante potenciais cortes e/ou situacións críticas.
Deste xeito, o algoritmo cuántico deseñado ten capacidade para identificar os nodos máis sensíbeis, os que poderían impactar máis no servizo en caso de desconexión ou caída. “Esta información tan relevante permite pór o foco neses puntos detectados coa tecnoloxía cuántica e adiantarse á resolución de problemas, conseguindo desta maneira un índice máximo de dispoñibilidade da rede e de excelencia do servizo”, explican as empresas galegas.
Cinfo, que preparou o modelo da rede adaptado ás capacidades dos ordenadores cuánticos, contou nesta iniciativa concreta coa asesoría de Kipu Quantum, encargada tamén de preparar o modelo do algoritmo co que se estudou a rede troncal de R.
Norberto Ojinaga, director de Solucións Tecnolóxicas de R e do Grupo Masmovil considera que “o caso de uso traballado é un caso real que permite unha mellora significativa na calidade e na garantía do servizo; a que, como operadora de telecomunicacións, queremos ofrecerlles aos nosos clientes”.
En paralelo, o director de Empresas de R e do Grupo Masmovil, Isidro Fernández de la Calle, explica o seguinte: “Temos o compromiso firme de garantir aos nosos clientes de empresa unha rede robusta e resiliente ante as circunstancias más adversas; por iso non podemos obviar a oportunidade que a computación cuántica nos brinda simulando xa estas contornas e preparándonos para xestionalas coas máximas garantías".
Exame bifásico: computación clásica e átomos neutros
As dúas empresas engaden que a diferenza da computación clásica, e grazas á cantidade de cúbits dos ordenadores cuánticos de átomos neutros (256 na actualidade e ata preto de 1.000 previsíbeis nun ano), o algoritmo creado consume o mesmo tempo na análise en cuestión, sexa cal for o número de nodos de rede que expoñen o problema.
Nunha primeira fase do proxecto de R-Cinfo-Kipu realizouse a análise cuántica para cada nodo cos computadores dispoñíbeis na actualidade. En concreto, executouse unha clasificación inicial da rede cun quantum annealer sobre 180 dos 5.627 cúbits dispoñíbeis nos ordenadores cuánticos da empresa D-Wave.
Na segunda fase de exame das subredes empregouse un ordenador cuántico de QuEra baseado na tecnoloxía de átomos neutros, que emprega 20 cúbits para a solución da estrutura de rede principal e 46 cúbits para a estrutura combinada de subredes.
Esta arquitectura pioneira de solución híbrida empregando varias tecnoloxías de computación cuántica foi posíbel grazas ao acceso comercial que ofrecen os provedores a través de servizos en nube. Neste caso, AWS comercializa o acceso á plataforma de QuEra mentres que o provedor D Wave ofrece os seus propios servizos. A capacidade de computación na nube permite facer accesíbeis estas solucións combinadas extraendo o mellor de cada unha delas.
O conselleiro delegado de Cinfo, Antonio Rodríguez del Corral, apunta que “en Cinfo aceptamos o reto de crear casos de uso de valor en computación cuántica para a industria. Para iso estamos a desenvolver un equipo de profesionais –licenciados en Física da Universidade de Santiago– e seleccionando socios tecnolóxicos que nos introduzan no deseño de algoritmos cuánticos e na comprensión das diferentes capacidades dos ordenadores existentes, como Kipu Quantum”.
Para Rodríguez del Corral “necesítanse empresas tecnolóxicas que identifiquen problemas de negocio onde a computación cuántica poida axudar, pois o cliente non ten por que coñecer os detalles dun eido complexo que evoluciona a gran velocidade. Tentamos atopar en grandes empresas problemas de negocio sen resolver, e verificar se a computación cuántica pode achegar valor. Unha vez identificado o reto, hai que escoller o algoritmo máis axeitado e o hardware que poida soportalo, o que seguramente cambie a medida que se desenvolven os computadores cuánticos”.
Sobre o exame da rede de R, explica que “a optimización do tráfico de rede é sempre un tema clave e en redes complexas como a de R pode requirir da computación cuántica. Propuxémolo e encaixou, e de aí naceu este proxecto”.
Pola súa banda, o director visionario de Kipu Quantum, Enrique Solano, comenta que “os ordenadores cuánticos con codificación dixital, analóxica e dixital-analóxica achegaranse este ano á vantaxe cuántica para casos de uso industriais. Proxectos como o desenvolvido con R e Cinfo constitúen un paso adiante cara ao uso práctico dos procesadores cuánticos con centos de cúbits. Kipu Quantum gábase de ter contribuído cos líderes e pioneiros do polo cuántico galego no uso das tecnoloxías cuánticas”.
A maiores, o conselleiro delegado de Kipu Quantum, Daniel Volz, considera que “este proxecto debe sentar os alicerces dunha longa e frutífera colaboración con Cinfo, co tecido empresarial galego e co español no noso camiño conxunto cara á utilidade dos ordenadores cuánticos en Europa”.
Puntos de mellora sobre un caso real
A topoloxía dunha infraestrutura de rede avanzada de fibra como a de R esixe un estudo polo miúdo da conectividade dos seus nodos e puntos estratéxicos que facilite un balance da súa fortaleza. Por iso, o de R converteuse para Cinfo en caso de uso no que, executando algoritmos ou modelos a través de computadores cuánticos, poden detectarse puntos de mellora da rede e extraer conclusións para actuar e perfeccionala.
A medida que os computadores cuánticos adquiran máis capacidade poderán incorporarse máis variábeis e máis complexas no estudo algorítmico. Así, o percorrido do proxecto de Cinfo, en colaboración co seu socio experto Kipu Quantum, queda aberto a esas máis que previsíbeis melloras da tecnoloxía cuántica. De feito, agárdase que en 2025 estes supercomputadores xa sexan capaces de procesar o algoritmo para unha rede complexa como a troncal de R e de todo o Grupo Masmovil, basicamente a medida que a infraestrutura medre e vaia perfeccionándose.
“Todo iso”, explican R e Cinfo, “evidencia que o uso da computación cuántica para a resolución analítica e completa de problemas habituais na industria é inminente, o que permitirá prescindir de aproximacións baseadas ata a data en forza bruta e experiencia, métodos non sempre efectivos para anticiparse a todos os escenarios”