La computación cuántica se pone manos a la obra

La investigación cuántica hoy significa un gran negocio. Lo que alguna vez fue visto como una curiosidad científica, la computación cuántica ahora promete transformar muchos aspectos de la vida cotidiana, desde la ciberseguridad hasta el desarrollo de medicamentos y el pronóstico del tiempo. En los últimos años, el trabajo en computación cuántica ha comenzado a trasladarse de las universidades a los laboratorios de investigación corporativos, con grandes multinacionales, así como empresas emergentes y capitalistas de riesgo entrando en la carrera por comercializar tecnologías cuánticas. Pero a pesar de todos los anuncios y exageraciones de financiación récord, algunos advierten que esto está fomentando una “burbuja cuántica” que pronto podría estallar. 

El corazón y el alma de una computadora cuántica son bits cuánticos o qubits. Estos son diferentes de los bits de computadora estándar, que pueden ser 0 o 1. Los Qubits, por otro lado, pueden ser ambos. El uso de esta característica para problemas computacionales complejos significa que podría ser posible calcular soluciones mucho más rápido que las computadoras más rápidas de la actualidad, escalando la computación para calcular con muchos qubits, lo que resultaría en un aumento exponencial de la potencia informática. Los qubits se pueden crear a partir de diferentes plataformas de hardware, como qubits superconductores o iones atrapados. Otros métodos futuros son los procesadores cuánticos fotónicos que utilizan luz.

Los expertos dicen que sólo se puede esperar una verdadera "ventaja cuántica" cuando las computadoras cuánticas funcionen con un millón de qubits. Y con el récord actual aún por debajo de los 100 qubits, todavía queda camino por recorrer. Pero lo que más obstaculiza el progreso es la decoherencia de los propios qubits. Para evitar esto, normalmente tienen que funcionar a cerca de 0  K y protegidos entre sí y del medio ambiente. Científicamente, sin embargo, no hay nada que detenga la creación de computadoras cuánticas a gran escala, pero sí algunos problemas de ingeniería difíciles de resolver. 

Algunos de esos desafíos se están abordando mediante enormes programas gubernamentales. En Estados Unidos, el gobierno está invirtiendo 1.2 millones de dólares en su Programa de Iniciativa Cuántica Nacional que está dirigido tanto a la academia como al sector privado, mientras que el gobierno del Reino Unido se acerca al final de su plan de 10 años de mil millones de libras esterlinas. Programa Nacional de Tecnología Cuántica, que comenzó en 2013. Mientras tanto, los Países Bajos canalizaron 615 millones de euros el año pasado a la organización coordinadora Quantum Delta Países Bajos Fomentar el desarrollo de tecnologías cuánticas. Sin embargo, todo esto queda a la sombra de la financiación estimada de 10 millones de dólares de China para su programa nacional. 

De la gran tecnología a la pequeña tecnología

Actualmente, la computación cuántica está dominada por gigantes tecnológicos como IBM, Amazon, Hewlett Packard, Honeywell, Google y Microsoft, y algunos de ellos invierten fuertemente en iniciativas cuánticas. Google tiene un procesador cuántico de 53 qubits llamado Sycamore, mientras que IBM reveló sus planes para producir un chip de 433 qubits a finales de este año y un chip de 1121 qubits en 2023. Los dispositivos cuánticos de IBM ya están disponibles para su uso por más de 200,000 clientes a través de un servicio basado en la nube.

De hecho, muchas grandes corporaciones están explorando aplicaciones cuánticas. Goldman Sachs está desarrollando algoritmos de optimización cuántica para fijar el precio de los activos en función del riesgo inherente asociado, por ejemplo, a diferentes opciones o acciones. Se afirma que las operaciones financieras ya podrían beneficiarse de los ordenadores cuánticos en los próximos cinco años. Mientras tanto, el fabricante de automóviles Daimler está investigando cómo las computadoras cuánticas pueden simular nuevos materiales para el desarrollo de baterías de automóvil de mayor rendimiento y menor costo. El banco HSBC anunció el pasado mes de abril una asociación con IBM para estudiar el potencial de la computación cuántica en la banca.

Y no son sólo los grandes jugadores los que están en el juego. El número de empresas emergentes basadas en tecnología cuántica viene aumentando desde hace varios años: 265, según la última estimación de Informe de computación cuántica. Y algunos están dando grandes pasos hacia adelante. La startup estadounidense ColdQuanta lanzó este año un procesador de 100 qubits basado en átomos fríos y espera actualizarlo a 1000 qubits en los próximos tres años. Otra empresa estadounidense, IonQ, fue la primera startup cuántica que comenzó a cotizar en la Bolsa de Nueva York el año pasado, lo que le permitió recaudar más de 600 millones de dólares en financiación de inversiones. Otro acuerdo importante incluye a PsiQuantum, que consiguió una ronda de 450 millones de dólares este año, basándose en su promesa de construir una computadora cuántica fotónica a gran escala para 2025. 

Dado que existe una base científica sólida que sustenta el potencial de la tecnología cuántica, la pregunta no es si sucederá sino cuándo.

Freeke Heijman

Las nuevas empresas basadas en tecnología cuántica también están atrayendo el interés de los capitalistas de riesgo. Esto es ligeramente contradictorio, ya que los capitalistas de riesgo suelen apostar por “caballos seguros”, lo que no ocurre con los productos comerciales que se espera que lleguen al mercado dentro de aproximadamente una década. Sin embargo, según la consultora McKinsey, el capital de riesgo y otros capitales privados representan ahora más del 70% de las inversiones en tecnología cuántica. Y mientras que en 93.5 solo se invirtieron 2015 millones de dólares, en 2021 esa cifra había aumentado a la asombrosa cifra de 3.2 millones de dólares. 

El peligro de toda esta inversión es que conduzca a una burbuja, pero eso no preocupa a algunos, al menos por ahora. "No creo que haya una caída generalizada de la inversión, porque en los próximos años veremos cómo se anuncian éxitos y organizaciones que utilizan la computación cuántica para aplicaciones comerciales o científicas del mundo real", afirma Doug Finke, que dirige Informe de computación cuántica. 

Freeke Heijman, director de desarrollo de ecosistemas de Quantum Delta NL, añade que un poco de publicidad no es necesariamente mala, ya que ayudará a entusiasmar a la gente a dedicarse a las tecnologías cuánticas. "Dado que existe una base científica sólida que sustenta el potencial de la tecnología cuántica, la pregunta no es si sucederá, sino cuándo", añade.