Da PlayStation 3 ao qubit: a supercomputación chegou para quedar e Galicia ten moito que aportar

Cando falamos de poder computacional, a maioría das persoas seguen pensando nos ordenadores como aparatos con teclado e pantalla, ou como grandes máquinas alonxadas en centros de datos misteriosos e lonxanos. Pero hoxe ese poder está, literalmente, nos nosos petos. E a súa evolución --silenciosa, constante, brutal--  está transformando como investigamos enfermidades, predicimos treboadas, deseñamos fármacos ou mesmo xeramos textos coma este. A supercomputación xa non é só cousa de elites científicas: é infraestrutura básica do século XXI. Francisco Javier Cardama, investigador do Centro Singular de Investigación en Tecnoloxías Intelixentes (CiTIUS) da Universidade de Santiago de Compostela (USC), teno claro: sen supercomputación non existiría practicamente nada do que hoxe nos facilita a vida. Nin os modelos de intelixencia artificial, nin os avances en química, nin as predicións climáticas precisas.

O invisible é o que sostén o espectacular, e o curioso é que parte desa infraestrutura está máis preto do que cremos: en Galicia temos un Centro de Supercomputación (CESGA), hai supercomputadores (Finisterrae) e mesmo un superordenador cuántico (QMIO). Así as cousas, Cardama apunta a que estamos ante un punto de inflexión. O modelo tradicional de crecemento --baseado en engadir máis e máis transistores en chips cada vez máis pequenos-- está chegando ao seu límite físico. Literalmente: entre transistores xa só caben dez átomos. E non é unha metáfora, é a realidade. Por iso, aí é onde entra a computación cuántica, coas súas promesas e as súas complexidades. E Galicia, pese a non figurar actualmente nos rankings globais, foi pioneira neste ámbito. Aquí instalouse o primeiro ordenador cuántico de Europa --aínda que con tecnoloxía británica e apoio privado--. E, aínda que Cardama non se queixa de como estamos na actualidade, si lanza un aviso: "Poderiamos estar mellor se investísemos máis, porque hai xente empurrando dende hai anos, pero falta unha aposta institucional decidida e firme".

O DEPARTAMENTO DE DEFENSA DOS ESTADOS UNIDOS CONSTRUÍU EN 2010 UN SUPERCOMPUTADOR MOI POTENTE CON 1.700 PLAYSTATION 3

Para rachar o xeo nunha charla dentro das xornadas de divulgación científica 'Pint of Science', Cardama dirixiuse ao público cunha pregunta tan sinxela como enganosa: "Que é un supercomputador?". Ninguén se atreveu a dicir que un portátil e practicamente todos asentiron cando viron a foto dunha gran máquina. Pero cando amosou unha PlayStation 3 e preguntou se esta consola podería considerarse un superordenador, apareceron as dúbidas. E foi entón cando soltou o bombazo: o Departamento de Defensa dos Estados Unidos construíu en 2010 un supercomputador con 1.700 PS3 que podería entrar tranquilamente entre os mellores do mundo. Como foi posible? "As videoconsolas sempre se venden por debaixo do seu custo real de fabricación, as empresas perden cartos co hardware porque logo recupérano cos xogos; por iso, o exército estadounidense puido facerse con potencia bruta moi barata, porque a PS3 tamén se vendía moi por debaixo do seu custo de fabricación e da potencia que ofrecía", explica.

O investigador non é un vendedor de fume, o que quere é facer pensar á xente sobre como a supercomputación está presente no seu día a día aínda que nin sequera o sospeite. E, para iso, recurriu tamén a metáforas de andar pola casa. "Un superordenador é coma un bar: se tes un só camareiro para moitas mesas, non dá feito, pero se tes dez, vannas atender moito mellor; o mesmo pasa cos procesadores: cantos máis conectes, máis capacidade de cálculo", sinala. "A grosso modo, un supercomputador non deixa de basearse en moitos ordenadores de menor potencia conectados", resume Cardama. O importante entón non é tanto a potencia dun só, senón como traballan todos xuntos, como camareiros perfectamente coordinados nun bar cheo de xente.

"O AVANCE DA SUPERCOMPUTACIÓN VIÑA SENDO EXPOÑENCIAL DENDE OS 50, DUPLICANDO A POTENCIA CADA DOUS ANOS; AGORA ESTAMOS TOCANDO TEITO"

En Galicia, a supercomputación ten nome propio: Finisterrae. O primeiro modelo, chamado Finisterrae I, apareceu no ano 2007, e chegou a estar entre os máis potentes do mundo. "Hoxe xa temos todos un móbil nos nosos petos que é igual de potente que era naquel intre o Finisterrae I, que consume moitísimo menos e non nos fai falta unha habitación enteira para almacenalo, téndoo á nosa enteira disposición cando queiramos", compara. Pero dende aquel 2007 a supercomputación avanzou moitísimo. Como explica o investigador do CiTIUS, "o seu avance é completamente expoñencial: cada dous anos duplícase a potencia". Agora ben, tamén confesa que "nestes momentos si estamos comezando a tocar teito, porque dende os anos 50 veuse avanzando expoñencialmente, pero agora o modelo co que se fan os ordenadores xa está empezando a quedar un pouco obsoleto".

O problema? Que os transistores --compoñente electrónico diminuto que funciona coma un interruptor ou amplificador de sinais eléctricos, base para procesar información-- xa non se poden xuntar máis. "Agora mesmo están separados por un anómetro, algo así como a milmillonésima parte dun pero ou 10 atómos", apunta Cardama. E, para lograr baixar esa distancia, é cando entra en xogo a cuántica, cos qubits --unidade básica de información na computación cuántica, do mesmo xeito que o bit é a unidade básica na computación clásica. "A idea é empregar características da mecánica cuántica para facer computación, para facer cálculos, reducindo moito o tamaño da máquina", explica, resaltando que "o que se fixo, máis que aumentar a potencia, foi aumentar o número de transistores que había nos dispositivos, porque estes cada vez eran máis pequenos".

"A XENTE IMAXÍNASE UN SUPERCOMPUTADOR COMO ALGO LONXANO, MILITAR OU PARA A NASA, PERO CALQUERA DE NÓS USA UN OU VARIOS A DIARIO SEN SABELO"

Daquel Finisterrae I pasamos a día de hoxe ao Finisterrae III, co IV xa no horizonte. "Pero xa non estamos nesa lista dos 500 supercomputadores máis potentes do mundo", lamenta Cardama, apuntando que "en Barcelona teñen un que está entre os 15 primeiros do mundo". Iso non significa que aquí non se avance. De feito, en Galicia xa hai un ordenador cuántico de 32 qubits, que foi o primeiro de Europa --o QMIO--, antes que o de Barcelona. "O problema é que aquí empregouse para facelo tecnoloxía británica e privada, polo que o proxecto non se comunicou igual que o de Barcelona", explica. Sexa como fose, "Galicia estivo aí antes", remarca. Con todo, tamén considera que "poderíase investir máis en supercomputación", porque "temos un grupo de investigadores galegos que levan anos apostando pola computación cuántica, mesmo antes de que chegara este boom, pero falta alguén que lles aporte o financiamento preciso para avanzar". E nese aporte non sinala unicamente aos gobernos, senón tamén a outros axentes investidores que poden realizar esa aposta.

"A xente imaxínase un supercomputador como algo lonxano, militar ou para a NASA, pero calquera de nós está usando un ou varios a diario sen sabelo", asegura o investigador do CiTIUS. A predición do tempo, por exemplo, baséase en cálculos complexísimos: "Sabemos predicir moi ben o tempo que vai facer mañá, pero o problema é que tardamos dous días en calculalo; e, se tardamos máis en obter o resultado que en que este aconteza, non serve de nada", exemplifica Cardama, incidindo en que "é aí onde entra a supercomputación: acelera ese traballo de analizar gran cantidade de información e obtén un resultado moito máis rápido". Pero este é só un exemplo dos seus múltiples usos, pois tamén se emprega para simular moléculas, desenvolver novos medicamentos ou adestrar modelos de intelixencia artificial. "Sen supercomputación, o xa tan famoso Chat GPT non existiría, así de sinxelo", resalta.

CO CESGA, O FINISTERRAE E O QMIO, GALICIA TEN FERRAMENTAS E TALENTO HUMANO PARA OCUPAR UN LUGAR RELEVANTE NA SUPERCOMPUTACIÓN MUNDIAL

O máis urxente, segundo Cardama, non é que a cidadanía entenda todos os detalles técnicos que se agochan detrás dun supercomputador. O importante é que saiba que está tecnoloxía está aquí, que é vital e que depende tamén de decisións políticas e sociais. A supercomputación non é un capricho de laboratorio nin un luxo tecnolóxico: é unha necesidade estrutural do noso tempo. A miúdo invisible, pero presente en todo, o seu desenvolvemento marca a diferencia entre quedar atrás ou formar parte da vangarda científica global. E, nese escenario, Galicia non é un simple espectador. Co CESGA, o superordenador Finisterrae e un ordenador cuántico pioneiro en Europa, a comunidade ten ferramentas e talento humano suficientes para ocupar un lugar relevante no mundo da supercomputación. "Non hai que pensar sempre en Madrid ou Barcelona, Galicia tamén ten o seu e hai que saber onde mirar", conclúe.