La computación cuántica promete resolver el consumo de energía del centro de datos

Los centros de datos representan un drenaje masivo de los recursos energéticos de nuestro mundo y son una fuente importante de emisiones de gases de efecto invernadero. Estos centros informáticos producen 200 millones de toneladas de CO₂ anualmente y consumen el 2% de la electricidad a nivel mundial, según Accenture, que proyecta que esa cifra alcanzará el 8% para 2030. El Aspen Global Change Institute agrega que algunos de los centros de datos más grandes del mundo usan más de 100 MW de energía, suficiente para alimentar a unos 80,000 hogares estadounidenses.

El centro de datos como una fuga de energía se convirtió en un tema candente en los círculos tecnológicos y políticos hace más de una década. A pedido del Congreso en 2007, la Agencia de Protección Ambiental (EPA) desarrolló un informe sobre el uso de energía, los costos y las oportunidades de eficiencia de los servidores y centros de datos.

Esto desencadenó un movimiento de centros de datos ecológicos que dio lugar a empresas como Verne Global, que creó un centro de datos con energía hidroeléctrica y geotérmica en Islandia. Y después de que un investigador de Microsoft escribiera un artículo proponiendo centros de datos submarinos unos años más tarde, Microsoft causó sensación con un centro de datos submarino que empleaba agua de mar para enfriar. Mientras tanto, Highlander firmó recientemente un acuerdo para construir un centro de datos submarino comercial en Sanya, una ciudad costera en China.

El trabajo para construir centros de datos más eficientes desde el punto de vista energético continúa en Microsoft, Amazon, Facebook, Google, Intel y una serie de otras empresas. Muchos esfuerzos de centros de datos ecológicos se centran principalmente en el uso de fuentes de energía renovable para alimentar y/o enfriar equipos informáticos estándar. Pero en un mundo que continúa luchando contra una pandemia global y ha visto cómo los trabajadores estadounidenses renuncian a sus trabajos a un ritmo récord, la sostenibilidad no recibe tanta atención como en el pasado.

Sin embargo, como nos recordó recientemente la Organización Mundial de la Salud (OMS), el cambio climático es la «mayor amenaza para la salud que enfrenta la humanidad», lo que lleva a fenómenos meteorológicos extremos, la interrupción de los sistemas alimentarios y la propagación de enfermedades. Y la computación cuántica puede ayudar a abordar eso.

La computación cuántica puede ayudar a potenciar la fijación de carbono, el proceso de reducción del dióxido de carbono en la atmósfera al convertirlo en otros compuestos útiles. Las plantas hacen esto naturalmente, pero las computadoras cuánticas pueden ayudarnos a descubrir procesos catalíticos sintéticos. En lugar de minuciosos experimentos de prueba y error, las computadoras cuánticas pueden simular alternativas de manera eficiente y encontrar métodos eficientes para extraer dióxido de carbono y convertirlo en sustancias químicas útiles.

También vale la pena considerar cómo la elección del equipo informático, hoy y en el futuro, afectará el uso de energía. Y es posible que se sorprenda al saber que las computadoras cuánticas pueden realizar algunos cálculos mucho más rápido usando solo una fracción de la energía que usan las computadoras clásicas.

Este es el motivo: una computadora de un centro de datos convencional puede usar miles de millones de transistores. Pero con una computadora cuántica, tienes cientos, o eventualmente millones, de qubits (bits cuánticos). Eso significa que solo necesita suficiente energía para excitar o mover millones de átomos en lugar de miles de millones de transistores. Y las computadoras cuánticas pueden analizar conjuntos de datos masivos en paralelo; mientras que las computadoras clásicas necesitan analizarlos en serie.

No estoy solo en la creencia de que las computadoras cuánticas serán mucho más eficientes energéticamente que las supercomputadoras en ciertos problemas computacionales. La investigación publicada por un equipo de expertos del Centro de Investigación Ames de la NASA, Google y el Laboratorio Nacional Oak Ridge han demostrado este beneficio. En su análisis, la computadora cuántica usó el 0,002% de la energía que usa una computadora clásica para realizar la misma tarea.

La computación cuántica ayudará a las empresas y los investigadores a resolver algunos de los problemas que antes no tenían solución en áreas como el descubrimiento de fármacos, la innovación en baterías de vehículos eléctricos y la optimización de la red eléctrica en un momento en que la necesidad mundial de soluciones es mayor que nunca.

Ha comenzado la carrera para que las empresas y los países implementen soluciones cuánticas en su beneficio. Pero es importante recordar que, cuando se trata del cambio climático, todos estamos juntos en esto. Y todos podemos beneficiarnos de los avances que la computación cuántica puede permitir. El hecho de que las computadoras cuánticas requieran mucha menos energía que las computadoras convencionales las hace aún más valiosas.

Nir Minerbi es cofundador y director ejecutivo de clásico