Katia Moskvitch. 9 de abril de 2025. Líder, Tecnología Cuántica , Foro Económico Mundial.
- Instituciones de investigación y empresas como IBM, Google y Quantinuum están impulsando la tecnología de computación cuántica, con un éxito significativo en algunas áreas.
- En 2025, Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas de las Naciones Unidas , se celebra este progreso, pero también existe la oportunidad de discutir los beneficios y el potencial de las tecnologías cuánticas.
- Una mayor conciencia pública, educación e inversión son clave para desarrollar talento y fomentar una economía cuántica sólida que respalde el desarrollo futuro de esta tecnología crucial.
Antes del 19 de febrero de 2025, la mayoría de la gente no habría oído hablar del nombre Majorana. Ese día, Microsoft anunció la creación del primer chip impulsado por «cúbits topológicos». Estos cúbits (bits cuánticos), según la compañía, se construyeron alrededor de partículas esquivas llamadas «fermiones de Majorana», en honor al físico italiano Ettore Majorana .
Las computadoras cuánticas se basan en cúbits que codifican 0 y 1 de información, pero también aprovechan las peculiaridades de los átomos y otras partículas del mundo microscópico para resolver problemas matemáticos complejos que una computadora tradicional tendría dificultades para resolver, o para resolverlos mucho más rápido. El enfoque de cúbits topológicos de Microsoft es solo uno de los métodos que las empresas y el mundo académico están implementando para construir estas máquinas del futuro.
Una vez desarrolladas por completo, las computadoras cuánticas deberían destacar en tareas que requieren analizar múltiples probabilidades para encontrar la mejor opción. Supongamos que una aerolínea quisiera calcular la mejor ruta entre Sídney y Nueva York optimizando el consumo de combustible del avión y la duración del vuelo. Una computadora cuántica podría analizar rápidamente diversos escenarios y encontrar la mejor opción. Lo mismo ocurriría si una empresa farmacéutica necesitara crear una nueva molécula posicionando los átomos de la manera correcta durante el proceso de desarrollo de un nuevo fármaco.
Materiales novedosos, mejores predicciones sobre las fluctuaciones de los mercados financieros, mejoras en la fabricación y el diseño: las computadoras cuánticas tienen el potencial de abrir muchas puertas nuevas a las empresas de todo el mundo. La inteligencia artificial (IA) debería potenciar aún más las capacidades de la computación cuántica.
Varias empresas tecnológicas, como Google, IBM, Microsoft, Quantinuum, IonQ, PsiQuantum, así como laboratorios universitarios de todo el mundo, han logrado avances impresionantes en hardware, software y algoritmos cuánticos durante la última década. Si el anuncio de Microsoft sobre Majorana es tan revolucionario como afirma la compañía, podría acelerar el desarrollo de computadoras cuánticas completamente funcionales. Los investigadores creen que los dispositivos basados en Majorana serían más fáciles de escalar que otras tecnologías y menos propensos a errores.
Aunque algunos investigadores siguen sin estar convencidos de algunos aspectos de la noticia de Microsoft sobre Majorana, las acciones de las empresas de computación cuántica se dispararon en los días posteriores al anuncio. En general, en conferencias y eventos remotamente relacionados con debates sobre computación cuántica, los asistentes han comenzado a usar el término «fermiones de Majorana» en sus conversaciones. Incluso los principales medios de comunicación han cubierto los recientes esfuerzos de los investigadores por impulsar esta tecnología emergente.
Un análisis de cómo ha cambiado la inversión en tecnología de computación cuántica a lo largo del tiempo.Imagen: Adoptar la economía cuántica: un camino para líderes empresariales, WEF y Accenture
Las computadoras cuánticas no reemplazarán a las computadoras tradicionales, pero podrían superarlas en ciertas tareas. En concreto, prometen ser especialmente útiles en medicina, química, ciencia de materiales, finanzas y manufactura. No es de extrañar que gobiernos, instituciones académicas y empresas privadas hayan estado invirtiendo en esta tecnología y fomentando el talento necesario para construir una computadora cuántica a gran escala.
Pero se necesita más inversión y apoyo de este tipo . Si bien la conciencia cuántica parece estar aumentando a nivel mundial, debemos mejorar el nivel de comprensión sobre nuestra situación actual con respecto a la tecnología y cuán cerca estamos de la ventaja cuántica, que se da cuando una computadora cuántica es capaz de resolver un problema real significativo que una computadora tradicional no puede.
Computación cuántica: de la superconductividad a los iones y la luz
Si bien el trabajo sobre la teoría de la información cuántica comenzó en la década de 1960 , la posibilidad de construir computadoras cuánticas se debatió por primera vez dos décadas después. En 1980, el físico estadounidense Paul Benioff y el matemático ruso Yuri Manin, trabajando de forma independiente, describieron matemáticamente la posibilidad de crear una máquina que aprovechara las leyes de la mecánica cuántica. En 1982, el físico estadounidense Richard Feynman profundizó el debate con un artículo en el que argumentaba que se necesitaría una computadora cuántica para simular eficazmente la complejidad de la naturaleza. Esto impulsó a los investigadores a poner la teoría en práctica.
Actualmente, Google, IBM, Rigetti Computing y algunas otras empresas apuestan por los cúbits superconductores. Este enfoque se basa en circuitos eléctricos de material superconductor, donde, a cierta temperatura crítica, la resistividad cae casi a cero, lo que aumenta drásticamente la conductividad.
En noviembre de 2024, en su Conferencia de Desarrolladores Cuánticos, IBM presentó la segunda generación de su chip Heron, que alberga 156 cúbits y ya es utilizado por sus clientes en todo el mundo. Según su hoja de ruta cuántica , IBM planea desarrollar una computadora cuántica completamente funcional y tolerante a fallos para 2029. Está dando pasos concretos en esa dirección, trabajando en la supresión de errores y en la ampliación de la tecnología.
En un artículo reciente de IBM , por ejemplo, investigadores describieron cómo una computadora cuántica superó a una máquina clásica en algunas aplicaciones específicas, lo que evidencia lo que IBM denomina «utilidad cuántica», es decir, computadoras cuánticas que realizan un trabajo científicamente útil que va más allá de la computación clásica de fuerza bruta. Esta última es un método de resolución de problemas en la computación clásica que implica probar todas las soluciones posibles hasta encontrar la correcta, a diferencia de un enfoque cuántico que puede probar muchas soluciones a la vez.
Mientras tanto, Google generó mucho entusiasmo el año pasado con un artículo que describía cómo sus científicos lograron tasas de error muy bajas en su chip cuántico, Willow. El artículo ha sido aclamado como un importante avance por numerosos investigadores de todo el mundo, y con razón. La corrección de errores supone un gran esfuerzo en toda la industria, con numerosas empresas y expertos académicos trabajando arduamente para crear cúbits que ofrezcan resultados sin errores, lo que se conoce como «alta fidelidad».
Y estos esfuerzos parecen estar dando sus frutos. Diversos actores de la industria y el mundo académico informan que la calidad de los cúbits mejora cada vez más . Por ejemplo, Ocelot de Amazon Web Service (AWS), lanzado en 2025, incorpora capacidades de corrección de errores desde el principio, según la compañía. El chip se basa en el «cúbit gato», llamado así por el famoso experimento mental del gato de Schrödinger, en el que ciertos tipos de errores se suprimen intrínsecamente para facilitar la corrección de los restantes que puedan aparecer.
También existen otros enfoques para la computación cuántica. Empresas como Quantinuum e IonQ están atrapando iones con láseres para crear cúbits y han logrado resultados de alta fidelidad. Sin embargo, las operaciones con iones atrapados son más lentas que las que utilizan cúbits superconductores, por lo que estas empresas también están trabajando para mejorar la velocidad.
Xanadu, PsiQuantum, Pasqal y algunas otras empresas exploran la construcción de computadoras cuánticas con fotónica, es decir, utilizando la luz para procesar datos. Por ejemplo, Xanadu acaba de presentar un nuevo sistema llamado Aurora . La compañía lo describe como la primera computadora cuántica fotónica que puede funcionar a gran escala, con varios módulos interconectados mediante cables de fibra óptica.
Mientras tanto, D-Wave ha afirmado recientemente haber alcanzado la supremacía computacional (cuando una computadora cuántica puede resolver un problema que una máquina tradicional no puede) en simulación cuántica, un anuncio que dos grupos de investigación se disputan actualmente . La compañía afirmó que sus computadoras cuánticas Advantage podían simular las propiedades de los materiales magnéticos, un problema que una máquina clásica tardaría miles de años en resolver.
Y luego están empresas como Nvidia, que utiliza técnicas que incluyen algoritmos basados en IA para mejorar la fiabilidad de los sistemas cuánticos. El enfoque de Nvidia consiste en simular códigos de corrección de errores cuánticos y optimizar estrategias de mitigación de errores. Esto es esencial para construir ordenadores cuánticos tolerantes a fallos, que siguen funcionando correctamente incluso en presencia de errores.
Esto nos lleva de nuevo a los esquivos fermiones de Majorana de Microsoft, para los cuales la compañía aún no ha presentado pruebas que satisfagan a sus detractores . Incluso si este avance en particular no se materializa, debemos seguir impulsando la computación cuántica. Si los actores de la computación cuántica tienen razón, una computadora cuántica completamente funcional y tolerante a fallos podría ser una realidad en tan solo una década.
Cómo está estructurado el ecosistema de la computación cuántica en Finlandia.Imagen: Plan de Economía Cuántica, Foro Económico Mundial
¿Está el mundo preparado para la computación cuántica?
A pesar de la creciente concienciación general sobre la computación cuántica, la mayoría de las empresas aún desconocen las ventajas que podría aportar a diversos sectores. Por lo tanto, a medida que desarrollamos la tecnología, también debemos centrarnos en la creación de una economía cuántica .
Esto requerirá inversión, tanto pública como privada, para que la investigación pueda continuar en laboratorios industriales y en el ámbito académico, así como mediante colaboraciones público-privadas. Según un estudio de Accenture , los hiperescaladores mundiales (proveedores de cantidades masivas de potencia de procesamiento y almacenamiento) siguen siendo los principales inversores en computación cuántica. Consideran esta tecnología emergente como la próxima frontera en la nube y aspiran a estar a la vanguardia de la transformación global impulsada por la computación cuántica.
Y también debemos generar conciencia sobre los beneficios de la educación cuántica desde la escuela primaria, consolidando esa comprensión en la escuela secundaria y en la universidad, y luego continuar con capacitación personalizada en el lugar de trabajo.
Así es como se fomenta el talento más destacado del futuro cuántico: no solo programadores, sino también futuros directores ejecutivos de diversas industrias. Si logran ver el potencial de esta tecnología para las empresas, ayudará al mundo a beneficiarse de la ventaja cuántica.
