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Computación cuántica: Casos de uso empresariales potenciales

Más información sobre cómo la computación cuántica está resolviendo complejos retos empresariales y revolucionando el sector qubit por qubit.

26-jul-2024Maximilian Walz

El salto cuántico

Imagina una computadora tan potente que pueda descifrar el código más complejo en minutos, examinando todas las posibilidades simultáneamente. Es como si una máquina pudiera comprobar todas las puertas de una casa a la vez para ver cuál de las llaves que encontraste en el pasillo encaja. Esta supercomputadora podría revolucionar la medicina y descubrir nuevos materiales. No es ficción, sino computación cuántica, una tecnología revolucionaria que se está desarrollando en la actualidad.

¡La computación cuántica ofrece posibilidades ilimitadas!

A diferencia de una computadora normal, que opera con bits de 0 a 1, las computadoras cuánticas operan con las peculiares leyes de la mecánica cuántica. ¿La clave? ¡Qubits! Estos pueden ser 0 y 1 al mismo tiempo (también conocido como superposición). Esto permite a las computadoras cuánticas calcular soluciones de manera diferente a las computadoras convencionales, resolviendo problemas que llevarían siglos a las máquinas actuales.

En la década de 1980, el físico visionario Richard Feynman jugó un papel crucial en descubrir el potencial de las computadoras cuánticas. Desde entonces, los esfuerzos por aplicar la teoría cuántica a máquinas reales se han intensificado. Aunque aún quedan muchos retos por superar, la computación cuántica ha dejado de ser solo una quimera. La realización de las computadoras cuánticas a gran escala todavía está en proceso, pero su potencial para transformar diversos campos de la ciencia es innegable.

La tecnología cuántica establece un paradigma informático completamente nuevo capaz de resolver problemas complejos que superan las capacidades de las computadoras actuales, consolidándose como una tendencia clave debido a su enorme promesa y dinamismo. En este blog profundizamos en el extraordinario mundo de la computación cuántica.

Por qué gana importancia la computación cuántica: posibles casos de uso

La carrera por la supremacía en computación cuántica está en pleno apogeo y consume enormes sumas de dinero. Gobiernos, gigantes tecnológicos e inversionistas de capital riesgo están invirtiendo activamente y acelerando el desarrollo de esta tecnología revolucionaria. Pero no es una empresa individual, se están formando colaboraciones y asociaciones entre entre empresas tecnológicas, instituciones de investigación e incluso competidores. Esta visión compartida está impulsando a los competidores a unir fuerzas para construir máquinas cuánticas.

Los avances tecnológicos son sencillamente notables. Los investigadores continúan empujando los límites, desarrollando nuevas arquitecturas de qubits y métodos de corrección de errores. Es como si un niño diera pequeños pasos y, de repente, cruzara el pasillo corriendo. Este progreso es tan notable como imprevisible. La computación cuántica tiene un inmenso potencial para cambiar muchos ámbitos de la ciencia y la tecnología. Algunos ámbitos clave donde su aplicación es especialmente prometedora incluyen:

  1. Amenazas de seguridad: Las computadoras cuánticas escalables pueden usar el algoritmo Shor para descifrar eficazmente los estándares de cifrado actuales. Este problema reviste una importancia geopolítica considerable y es una de las razones del gran interés en esta tecnología.
  2. Eficiencia energética: Gracias a su arquitectura única, las computadoras cuánticas pueden resolver ciertos problemas con menos energía («energy-to-solution») que las computadoras convencionales, lo que podría suponer un ahorro energético considerable.
  3. Potencia de cálculo: Los algoritmos cuánticos permiten nuevas aproximaciones a problemas difíciles de resolver computacionalmente. Esto puede superar las limitaciones del tratamiento tradicional de datos y lograr avances en tres áreas clave:
    • Simulación química: Los métodos actuales para simular sistemas químicos complejos con computadoras clásicas son limitados. Los algoritmos cuánticos permiten mejorar considerablemente las simulaciones y acelerar los avances en la investigación de fármacos y otros campos.
    • Mejora de la IA: La combinación de la tecnología cuántica y el aprendizaje automático clásico en modelos híbridos está siendo investigada para mejorar los métodos de entrenamiento, la precisión de la clasificación y el rendimiento general del modelo.
    • Solución más de eficiente de problemas de optimización: Con ciertos paradigmas cuánticos podría ser posible resolver problemas complejos de optimización de manera mucho más eficiente, lo que podría tener un gran impacto en la optimización de varios sectores.

Un punto clave es que, aunque la tecnología cuántica es prometedora, aún se encuentra en una fase incipiente. Construir grandes computadoras cuánticas tolerantes a errores es un gran reto. Sin embargo, la investigación avanza rápidamente y la computación cuántica puede lograr avances significativos en el futuro.

Computación cuántica: situación actual

Nos encontramos en una etapa fascinante en la construcción de máquinas cuánticas de ensueño.

Hardware cuántico: en construcción

Imaginar un tipo de computadora completamente nueva que emplee las reglas del mundo cuántico es el punto de partida del estado actual del hardware cuántico. Los investigadores siguen buscando la mejor manera de construir estas máquinas, explorando distintos enfoques como trampas de iones y qubits superconductores. Aunque aún no están listos para sustituir nuestros laptops, se han logrado avances impresionantes en el desarrollo de pequeñas computadoras cuánticas.

Software cuántico: en la fase inicial

Al igual que todos las computadoras necesitan programas para funcionar, las computadoras cuánticas también necesitan software especial. Este «ecosistema de software cuántico» está aún en sus primeras etapas, donde los desarrolladores crean nuevas herramientas y lenguajes diseñados específicamente para estas máquinas únicas. Es como aprender una forma completamente nueva de comunicarse con una computadora, pero que permite aprovechar un potencial de rendimiento increíble.

Política y regulaciones: en curso

La computación cuántica será una herramienta poderosa, pero conlleva una gran responsabilidad. Por lo tanto, se necesitan directrices y regulaciones políticas para moldear el futuro de esta tecnología. Las áreas clave que requieren atención son:

  • Seguridad: Las computadoras cuánticas podrían descifrar los códigos de encriptación que protegen nuestra información en línea y nuestras transacciones financieras. Los gobiernos y las empresas tecnológicas colaboran en el desarrollo de nuevas normas de cifrado resistentes a la tecnología cuántica para mantenerse un paso por delante de los cibercriminales.
  • Competencia: La carrera por la supremacía cuántica se está llegando acelerando mucho, y tanto países como empresas compiten intensamente. Tres grandes bloques se destacan: EE.UU. y Norteamérica, Europa y China. Los responsables políticos se esfuerzan por crear condiciones equitativas que fomenten la innovación, evitando al mismo tiempo monopolios y conflictos geopolíticos.
  • Consideraciones éticas: La computación cuántica podría tener un profundo impacto en áreas como la inteligencia artificial y la biotecnología. Actualmente se están elaborando regulaciones para garantizar un desarrollo responsable y evitar usos indebidos, como el desarrollo de armas biológicas.
  • Estandarización: A medida que la tecnología madure, la definición de normas uniformes para hardware y software será crucial para la cooperación e interoperabilidad de los distintos sistemas cuánticos. Esto permitirá a investigadores y empresas compartir conocimientos y desarrollar aplicaciones de forma más eficiente.

Un marco político sólido para la computación cuántica requiere la creación de un entorno de investigación dinámico con sólidas salvaguardas frente a los nuevos problemas éticos y de seguridad. Esto implica un diálogo permanente entre responsables políticos, líderes industriales y eminentes especialistas en ética, para garantizar que esta tecnología naciente se use en beneficio de toda la sociedad.

T-Systems tiende un puente hacia el mundo cuántico

Un ecosistema robusto es esencial para el avance de la computación cuántica, integrando tanto desarrolladores de hardware y software como investigadores y usuarios. Al reducir las barreras de entrada, más personas podrán participar en este ecosistema, acelerando el desarrollo y aprovechando rápidamente el potencial de la computación cuántica.

Aunque la complejidad inherente a la computación cuántica es un reto para aprovechar el potencial de esta tecnología, nuestra plataforma multinube centrada en el usuario facilita el acceso y disminuye estas barreras. Ofrecemos soluciones integrales que van más allá de la pura tecnología, con ventajas como:

  • Acceso rápido: No te dejes intimidar por la computación cuántica. Nuestros expertos te guiarán en cada paso y te familiarizarán con lo desconocido.
  • Facilidad de uso: Olvídate de plataformas complejas. Nuestra plataforma es fácil de usar y facilita el acceso y la ejecución del programa. No tienes que lidiar primero de la tecnología y dispones de más tiempo para tu trabajo real.
  • Resolución de problemas reales: Reduce la distancia entre el potencial de las computadoras cuánticas y los requisitos de tu sector. Nuestro equipo traduce tus problemas clásicos a un formato cuántico y transforma las posibilidades en soluciones.
  • Resultados confiables: Concéntrate en tu problema, no en los fallos técnicos. Nuestra plataforma garantiza cálculos confiables. Puedes confiar en sus nuevos resultados.
  • Cooperación: Colabora sin fisuras en descubrimientos revolucionarios. Intercambia ideas, desarrolla programas y revoluciona con nosotros tu ámbito empresarial.

Con nuestro enfoque holístico nativo en la nube apoyamos el desarrollo y la modernización de los procesos empresariales y garantizamos una transición fluida a la tecnología cuántica y la maximización de tus beneficios. Nuestro equipo de expertos actúa como traductor: descompone soluciones complejas en pasos realizables. Juntos cerramos la brecha entre la teoría y la aplicación, y hacemos realidad el futuro cuántico para tu empresa.

Nuestra misión: Reducir las barreras de entrada a la computación cuántica y reforzar el ecosistema.

Información sobre el autor
Maximilian Walz, Senior Product Owner - Quantum Computing

Maximilian Walz

Senior Product Owner - Quantum Computing , T-Systems CTO Office

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Computación cuántica: Posibles casos de uso empresarial

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