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Miércoles, 24 de Julio de 2024

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Computación cuántica, ¿la próxima revolución tecnológica?

Los expertos estiman que este mercado moverá más de 4.300 millones de dólares en 2028, con un crecimiento anual del 38%. Mejorar prototipos y corregir errores son los grandes retos.

Computación cuántica, ¿la próxima revolución tecnológica?

200 segundos frente a 10.000 años. Ordenador cuántico frente a ordenador clásico. En 2019, Google logró un hito en la historia de la computación pulverizando los registros de velocidad obtenidos hasta esa fecha. Por primera vez, una máquina cuántica era capaz de resolver en un cortísimo espacio de tiempo una tarea imposible de realizar para la mejor tecnología digital disponible.

El procesador cuántico del gigante tecnológico, llamado Sycamore, tardó poco más de tres minutos en marcar territorio. La llamada supremacía cuántica rompía con los paradigmas de la informática clásica tradicional. “Aquella fue una primera demostración. Seguimos teniendo, hoy en día, procesadores cuánticos experimentales que pueden hacer cosas muy interesantes a nivel científico, pero en la actualidad la computación cuántica sigue siendo un área de experimentación. Para llegar a un impacto comercial o más práctico, hace falta conseguir la corrección de errores”, asegura Sergio Boixo, miembro de Google Quantum IA.

Pasar de proyectos experimentales a la construcción de un procesador cuántico propiamente dicho libre de errores es una tarea que llevará años. “La ventaja es que pueden hacer cosas que son imposibles para los ordenadores normales”, explica el físico Adán Cabello. Los prototipos clásicos se basan en circuitos (bits) que pueden estar en dos situaciones diferentes, representadas como 0 y 1.

Los ordenadores cuánticos realizan tareas imposibles para la informática clásica
En un ordenador cuántico, las cosas funcionan de un modo radicalmente distinto. “Los bits son ahora bits cuánticos (cúbits). Esto implica una novedad importante: no solo pueden estar en 0 o en 1, sino también en lo que se llama una superposición de 0 y 1: un estado en el que hay una cierta probabilidad de estar en 0 y una cierta probabilidad de estar en 1″, afirma Carlos Sabín, investigador Ramón y Cajal en la Universidad Autónoma de Madrid (UAM).

Supremacía cuántica, sí. Pero con poca utilidad real, por el momento, y reducida a tareas muy concretas. “Los ordenadores cuánticos no están lo suficientemente desarrollados como para poder sacarles todo el provecho. De hecho, solo se ha podido demostrar la ventaja en problemas académicos y utilizando unos prototipos muy básicos”, puntualiza el experto en tecnologías cuánticas Juan Ignacio Cirac.

Empresas como Google, IBM, AWS, AQT o IonQ siguen profundizando en estas investigaciones, pero lo cierto es que las grandes promesas y expectativas generadas por este tipo de computación aún están lejos de cumplirse. Los prototipos son capaces de romper los sistemas de cifrado más habituales o simular sistemas físicos indispensables para crear nuevos materiales y fármacos. Sin embargo, falta por comprobar que estos mismos modelos puedan utilizarse en otras aplicaciones con el mismo éxito. “Esto supone experimentos muy costosos y sofisticados que no están al alcance de todos los laboratorios y empresas, y donde ahora mismo solo un pequeño grupo de países tienen una capacidad demostrable”, añade Juan José García Ripoll, investigador científico en el Instituto de Física Fundamental IFF-CSIC.

Mitigar errores
¿Qué factores han impedido la consolidación de esta tecnología? Construir un ordenador cuántico es un proceso de gran complejidad tecnológica y científica que requiere, además, de ingeniería muy avanzada. Eliminar los errores en este tipo de dispositivos es el gran reto para los investigadores. “Hemos desarrollado técnicas de mitigación de errores que pueden eliminarlos de los resultados de un cálculo. Aun así, el ruido seguirá siendo un factor hasta que consigamos ordenadores cuánticos totalmente corregidos de errores”, señala Juan Bernabé-Moreno, director en IBM Research Europa, Irlanda y Reino Unido.

A pesar de que el tamaño de este mercado es relativamente pequeño hoy en día (terminará 2023 con un valor de 866 millones de dólares), la consultora MarketSandsMarket cifra su potencial en más de 4.300 millones de dólares en 2028. Una tecnología prometedora destinada a cambiar nuestras vidas todavía en fase de desarrollo.

Las previsiones señalan que en 2023 alcanzará los 866 millones de dólares
Los expertos coinciden en que es muy difícil calibrar el impacto que tendrá la computación cuántica en el futuro. “Y aún más difícil ponerle un plazo concreto de tiempo. Para empezar, deberá mantenerse el interés y la inversión actuales por parte de las grandes empresas y Gobiernos”, concluye el investigador Carlos Sabín.

60 millones de inversión para el primero del sur de Europa
  • Apoyo de la UE. Financiado con fondos europeos del plan de recuperación, el ambicioso proyecto Quantum Spain permitirá crear el primer ecosistema de computación cuántica del país. Startups como ­Qilimanjaro Quantum Tech o la tecnológica GMV lideran esta iniciativa impulsada por el Ministerio de Asuntos Económicos y Transformación Digital. Hasta la fecha se han sumado al proyecto 27 instituciones repartidas por toda España, entre ellas importantes centros de investigación y prestigiosas universidades. 

  • En Cataluña. El flamante procesador cuántico está instalado en el Barcelona Supercomputing Center (BSC) e integrado en el superordenador ­MareNostrum5, uno de los más potentes de Europa. El pasado mes de julio se completó la primera fase del proyecto, consistente en el acceso remoto a un chip cuántico de 5 cúbits. La serie culminará en 2025 con un procesador cuántico de 30 cúbits, paso definitivo para convertir a España en el nodo cuántico del sur de Europa.

  • Ayuda pública. El Gobierno español no quiere quedarse atrás en la carrera cuántica y planea invertir hasta 200 millones de euros en empresas emergentes comprometidas con el desarrollo de este sistema de computación. Otros 40 millones adicionales se destinarán a la formación de personal cualificado en esta tecnología indispensable. 

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