El Codi que va Ensenyar les Màquines a Entendre’s

Una solució ideada als anys quaranta per sincronitzar els primers ordinadors continua present a Internet, a les sondes Voyager i fins i tot als comandaments a distància.

Hi ha tecnologies que estan tan presents en el nostre dia a dia les quals, gairebé passen desapercebudes. Fem una videotrucada, enviem un missatge, obrim una pàgina web o canviem de canal amb un comandament a distància sense pensar que, darrere d'aquestes accions aparentment simples, s'amaguen idees enginyoses que van resoldre grans problemes. Una d'aquestes idees és el codi Manchester, una innovació nascuda fa més de setanta anys que continua deixant empremta en les comunicacions digitals d'avui dia.

A finals del 1940, quan els ordinadors encara emplenaven habitacions i la informàtica era un territori gairebé experimental, els enginyers de la Universitat de Manchester es van trobar amb un obstacle. Les màquines eren capaces de generar informació en forma de bits, però sovint no podien llegir-la correctament després. Els errors apareixien de manera imprevisible i els resultats dels càlculs podien variar sense una causa aparent.

Després de moltes proves, es va descobrir que el problema no era tant la informació com el temps. Els senyals electrònics no arribaven sempre amb la mateixa precisió i els sistemes perdien la sincronització. Era com si dues persones intentessin mantenir una conversa per telèfon mentre cadascuna parlés a un ritme diferent. Encara que les paraules fossin correctes, el missatge acabava sent incomprensible.

La solució es va resoldre gràcies a que en lloc d'enviar únicament la informació, es va decidir incorporar també una referència temporal dins del mateix senyal. Cada bit inclouria una transició obligatòria al mig del seu interval, de manera que el receptor podria saber constantment quan havia de llegir les dades. Així va néixer el que avui es coneix com a codi Manchester.

Aquesta idea, aparentment senzilla, realment va transformar la fiabilitat dels sistemes digitals. Els ordinadors van poder emmagatzemar i recuperar dades amb molta més precisió, i les comunicacions electròniques van guanyar robustesa en entorns on el soroll i les imperfeccions dels components eren habituals. En comptes de lluitar contra les limitacions tecnològiques de l'època, el codi Manchester les convertia en part de la solució.

El més fascinant és que una innovació concebuda per resoldre un problema local en un laboratori universitari va acabar convertint-se en un estàndard global. Anys després, aquesta tècnica seria adoptada per les primeres xarxes Ethernet, un dels pilars que van permetre la construcció d'Internet tal com la coneixem. Quan els enginyers de Xerox PARC van desenvolupar les primeres versions d'Ethernet als anys setanta, van recórrer precisament al codi Manchester per garantir la sincronització entre dispositius.

Però la seva història no s'acaba aquí. El mateix principi ha viatjat molt més lluny que qualsevol cable de xarxa. Les sondes Voyager 1 i Voyager 2, que avui continuen explorant l'espai interestel·lar a milers de milions de quilòmetres de la Terra, utilitzen aquesta tècnica per transmetre informació de manera fiable. Una idea concebuda en un laboratori britànic de postguerra continua funcionant en alguns dels objectes humans més allunyats del nostre planeta.

I encara hi ha un altre gir inesperat. Molts comandaments a distància d'aparells domèstics també han emprat durant dècades variants del codi Manchester. Això significa que una tecnologia pensada per fer funcionar els primers ordinadors va acabar ajudant-nos a encendre televisors, equips de música i tota mena de dispositius electrònics.

Potser aquesta és la lliçó més interessant de la història del codi Manchester. Les grans revolucions tecnològiques no sempre neixen de projectes gegantins o d'idees espectaculars. De vegades apareixen quan algú intenta resoldre un problema molt concret: com assegurar que una màquina sàpiga exactament quan ha de llegir un bit. Aquella petita solució va acabar convertint-se en una peça fonamental de la comunicació digital moderna, demostrant que les innovacions més duradores sovint són les que aconsegueixen que les coses funcionin de manera gairebé invisible.

Ramon Gallart

El Simulador Quàntic de Google i el Magnetisme

Richard Feynman, va ser conegut per les primeres formulacions que van portar a la mecànica quàntica, llavors ja va imaginar per primera vegada els ordinadors quàntics.

Si avui pogués contemplar l'estat actual de la computació quàntica, probablement percebria una barreja entre la fascinació i, la curiositat. Al capdavall, la curiositat sempre ha estat el motor de la meva manera d'entendre la ciència. Quan, a principies d'aquest mileni, es va plantejar la idea que la naturalesa quàntica de l'univers exigia una nova mena d'ordinador per poder ser simulada adequadament, no s'estava intentant predir el futur. Simplement s'observa un problema evident i era que els ordinadors clàssics són extraordinaris, però hi ha processos quàntics tan complexos que, per molt que augmentem la potència de càlcul, continuen escapant de la seva capacitat de simulació.

La natura no funciona amb bits que només poden valer zero o u. Funciona amb superposicions, interferències i entrellaçaments. Si volem comprendre-la en profunditat, necessitem eines que comparteixin aquestes mateixes regles. Aquesta era la intuïció fonamental darrere de la idea dels ordinadors quàntics.

Quan ara imagino aquestes màquines, penso especialment en la seva capacitat per simular sistemes físics complexos. Imagino que podrien ajudar-nos a entendre millor les propietats dels materials, el comportament de les molècules o les interaccions fonamentals entre partícules. Veig un futur on el desenvolupament de bateries més eficients, nous superconductors o medicaments revolucionaris podrien accelerar-se gràcies a simulacions impossibles de realitzar amb les eines convencionals encara majoritàries d'avui dia.

Per això trobo especialment interessant el treball recent desenvolupat per Google Quantum AI. No només perquè representa un avanç tecnològic notable, sinó perquè reflecteix una idea que sovint apareix en la història de la ciència i és que els grans salts endavant solen produir-se quan es combinen enfocaments aparentment diferents.

Durant anys, la computació quàntica ha evolucionat principalment per dos camins. D'una banda, la computació quàntica analògica, que utilitza sistemes quàntics per reproduir directament altres sistemes quàntics. És una aproximació, digem-ne elegant, perquè aprofita la pròpia física de la natura per estudiar fenòmens complexos. Quan volem entendre el comportament d'una molècula o d'un material magnètic, aquest enfocament resulta especialment eficient.

D'altra banda, tenim la computació quàntica digital, basada en portes lògiques quàntiques. Aquesta aproximació és més flexible i programable. Permet imaginar ordinadors universals capaços de resoldre una gran varietat de problemes, des de la simulació científica fins a algorismes criptogràfics o processos d'optimització extremadament sofisticats.

Cadascun d'aquests aspectes tene virtuts i limitacions. Els simuladors analògics poden ser molt ràpids i eficients per a problemes específics, però ofereixen menys control. Els sistemes digitals proporcionen una flexibilitat extraordinària, però encara han de lluitar contra reptes importants relacionats amb la correcció d'errors i l'estabilitat dels cúbits.

Per això considero especialment rellevant la nova estratègia híbrida presentada per Google. En lloc d'intentar imposar un únic model, els investigadors han decidit combinar el millor de tots dos mons. El seu simulador, basat en 69 cúbits superconductors, inicia els càlculs utilitzant portes quàntiques digitals per preparar amb precisió els estats inicials. Posteriorment, deixa que el sistema evolucioni en mode analògic, aprofitant la rapidesa natural de les interaccions físiques. Finalment, retorna al control digital per efectuar mesures detallades i obtenir resultats precisos.

Aquesta idea és interessant perquè reconeix una realitat fonamental de l'enginyeria i és que, les millors solucions rarament són les més pures des d'un punt de vista teòric. Sovint són les que aprofiten els avantatges de diverses aproximacions i minimitzen les seves debilitats.

Encara més impressionant és que aquesta arquitectura híbrida hagi aconseguit reduir les taxes d'error fins a aproximadament un 0,1 % per cúbit durant les simulacions. Pot semblar una xifra modesta, però qualsevol persona familiaritzada amb la computació quàntica sap que la lluita contra els errors és probablement el principal obstacle per convertir aquestes màquines en eines científiques de gran escala. Cada petita reducció dels errors representa un pas enorme cap a sistemes realment útils.

Els resultats obtinguts també són significatius. Segons les estimacions dels investigadors, algunes de les simulacions realitzades requeririen més d'un milió d'anys de càlcul en Frontier, un dels superordinadors clàssics més potents existents. Naturalment, aquestes comparacions sempre s'han d'interpretar amb prudència, però il·lustren una idea essencial: estem entrant en una etapa en què determinats problemes físics comencen a situar-se fora de l'abast pràctic dels ordinadors tradicionals.

Tanmateix, el que més m'ha entusiasmat no és la velocitat de càlcul. El que realment m'interessa és que aquesta màquina ja ha començat a generar coneixement nou.

Durant les seves simulacions, els investigadors van observar desviacions inesperades respecte al mecanisme de Kibble-Zurek, una teoria àmpliament acceptada que descriu com es formen defectes quan un sistema travessa determinades transicions de fase. Aquesta teoria ha estat estudiada durant dècades en laboratoris d'arreu del món i constitueix una peça important de la física de la matèria condensada.

Quan una màquina construïda per estudiar la natura ens mostra que una teoria consolidada no explica completament el que observem, és quan la ciència es torna realment interessant. Els descobriments més importants rarament consisteixen a confirmar el que ja sabem; consisteixen a revelar allò que encara no entenem.

Alguns podrien argumentar que aquest resultat concret també podria haver estat investigat amb eines clàssiques. Potser sí. Però aquesta observació perd de vista el punt essencial. El valor real d'aquestes noves plataformes no resideix únicament en resoldre problemes impossibles, sinó també en obrir nous territoris d'exploració. Cada vegada que ampliem la nostra capacitat d'observar la natura, apareixen preguntes que ni tan sols sabíem formular.

Aquesta és, en realitat, la lliçó de tota aquesta història. La computació quàntica no és simplement una tecnologia més potent. És una nova manera de dialogar amb la realitat física. Si aconseguim dominar-la, les seves aplicacions podrien transformar disciplines tan diverses com la química, la ciència dels materials, la farmacologia, l'energia o la física fonamental.

Quan vaig imaginar per primera vegada els ordinadors quàntics, no sabia exactament on arribarien. Ningú ho podia saber. Però intuïa que, si alguna vegada construíem màquines capaces de pensar amb les mateixes regles que utilitza la natura, acabarien mostrant-nos aspectes de l'univers que fins aleshores havien estat ocults.

Observant els avenços actuals, tinc la sensació que aquell viatge tot just acaba de començar.

Ramon Gallart

La Flexibilitat Barata, Encert o Error?

La proposta de la CNMC publicada el darrer 22/05/2026 a el Periódico de la Energía, per reformar el Servei de Resposta Activa de la Demanda (SRAD) s’ha presentat com una mesura tècnica destinada a minvar el cost de les parades industrials que utilitza Red Eléctrica per estabilitzar el sistema.

Però rere aquesta aparent racionalització econòmica s’hi amaga un debat molt més profund i és el de quin valor real tindrà la flexibilitat en el sistema elèctric del futur i qui podrà capturar-lo.

La CNMC considera que el mecanisme actual està generant situacions poc eficients. Per exemple, es donen alguns processos d’adjudicació que, petites quantitats de flexibilitat acaben marcant preus molt elevats per al conjunt del servei. És a dir, hi ha moments en què el sistema acaba pagant massa car un recurs que, teòricament i contrariament, hauria de servir precisament per reduir costos operatius i aportar estabilitat.

En la teòria, la mesura sembla lògica. El problema és que aquesta reforma arriba en un moment sensible. Espanya està entrant a gran velocitat en una economia elèctrica dominada per renovables. Això significa més hores amb excedents, més volatilitat, més congestions i més necessitat de recursos flexibles capaços d’actuar en segons o minuts. I aquí sorgeix la contradicció i és que, el regulador vol més flexibilitat, però alhora intenta reduir-ne la remuneració.

Durant anys, les grans indústries electrointensives van viure sota el model de la “interrumpibilitat”, un sistema que sovint funcionava més com una política industrial encoberta que no pas com un autèntic servei de sistema. Les empreses cobraven per estar disponibles a desconnectar consum, encara que moltes vegades aquesta activació no arribés mai. La reforma actual intenta corregir aquest esquema i acostar-lo a una lògica de mercat real. El problema és que la CNMC sembla obsessionada a evitar rendes excessives abans que el mercat hagi madurat completament.

I això ho veig perillós. I per què? PErquè la flexibilitat no és quelcom per generació espontània. Requereix inversió, digitalització i capacitat operativa. Si el missatge regulatori és que els ingressos futurs seran cada vegada més estrets i incerts, moltes empreses podrien decidir simplement no invertir-hi.

Llavors, el sistema elèctric necessita cada vegada més flexibilitat, però el regulador actua com si fos un recurs abundant i fàcilment substituïble.

En realitat, la flexibilitat serà probablement el recurs més crític de la pròxima dècada. No només per equilibrar renovables, sinó també per garantir estabilitat de tensió, reserves ràpides i capacitat de resposta davant incidències. Després de l’apagada massiva de 2025, tant Red Eléctrica com la CNMC han deixat clar que la seva prioritat ja no és només generar energia, sinó mantenir un sistema estable en un entorn molt més fràgil i intermitent.

Per tant,  això transforma completament els mercats energètics.

El mercat de flexibilitat deixarà de ser quelcom residual per convertir-se en el centre del sistema. Però també canviarà la naturalesa dels participants. Les grans fàbriques individuals probablement perdran protagonisme davant els agregadors de demanda, les comercialitzadores digitals i les plataformes capaces d’orquestrar milers de petits recursos distribuïts com serien les bateries, autoconsum, climatització, recàrrega de vehicle elèctric o consum industrial.

El sistema ja no premiarà tant qui tingui grans megawatts disponibles, sinó qui pugui reaccionar més ràpid, de forma més precisa i amb menor cost.

Aquest canvi també tindrà efectes directes sobre els mercats de balanç. Si la demanda flexible esdevé prou competitiva, moltes de les funcions que avui fan centrals de gas o hidràuliques de regulació podrien començar a ser parcialment substituïdes per flexibilitat distribuïda. Això pressionarà els ingressos dels actius convencionals i accelerarà una transformació que fins ara avançava lentament. 

Però on el debat serà realment especialment intens serà en el futur mercat de capacitat.

Durant dècades, la seguretat de subministrament s’ha associat a construir més centrals. Ara comença a sorgir una idea molt diferent i és que, potser és més eficient flexibilitzar el consum que no pas continuar instal·lant capacitat de generació que només funcionarà unes poques hores l’any. 

Si be és cer que la reforma de la CNMC apunta en aquesta direcció, encara que no ho digui explícitament. La flexibilitat de demanda comença a considerar-se equivalent a capacitat de generació. I això pot canviar les regles del joc. Si aquesta visió s’imposa, molts projectes futurs de centrals de suport podrien deixar de ser rendibles, mentre que recursos distribuïts i agregats guanyarien més pes estratègic. Però també és cert que si les grans plantes de generació renovable si son viablement hibridades, la gestionabiltat estaria resolta i la flexibilitat de la demanada serà menys crítica.

Ara bé, seria arriscat voler convertir la flexibilitat en un servei “barat” abans que existeixi una base tecnològica i empresarial prou sòlida.

Espanya encara està lluny de tenir un ecosistema de flexibilitat comparable al dels països més avançats del nord d’Europa. Encara hi ha barreres regulatories, poca digitalització industrial i manca de senyals econòmics estables. Si la CNMC prioritza únicament la reducció immediata de costos, podria acabar destruint els incentius necessaris per desenvolupar precisament el recurs que el sistema més necessitarà en els pròxims anys.

El debat de fons, per tant, no és si les parades industrials són massa cares. El debat real és quin model de sistema elèctric vol Espanya.

Perquè en el nou paradigma energètic, la flexibilitat no serà un complement. Serà el combustible invisible que permetrà que tot el sistema continuï funcionant.

Ramon Gallart