2026, ¿año de la ventaja cuántica?

Este 2026 es considerado por la empresa tecnológica IBM como el año en que se alcanzará la ventaja cuántica. Es decir, se logrará probar científicamente que la computación cuántica es más rápida, eficiente y precisa que las supercomputadoras clásicas (binarias) más potentes.

Se espera que este hito se logre hacia finales de año. Para entender a grandes rasgos algunos temas de esta compleja tecnología, entrevistamos a Alexandre Pfeifer, líder de Computación Cuántica de IBM para Latinoamérica.

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Hardware, software… ¿Qué es el cómputo cuántico?

“Se trata de hardware, de software y de otros aspectos”.

“Hay una capa de hardware en la que actualmente estamos mejorando los qbits continuamente. Porque cada qbit que tengamos para trabajar aumenta muchísimo nuestra capacidad. Entonces, debemos mejorar la calidad de los qbits, los cuales tienen un tiempo de uso que impacta en cuántas operaciones se pueden hacer con el qbit mientras este mantiene su estado cuántico”.

“Los parámetros para medir la capacidad de la computadora cuántica son la calidad de los qbits, la cantidad que tengamos de estos y la velocidad para hacer operaciones. Lo anterior en lo relacionado a hardware”, explica el experto.

Como referencia, las computadoras tradicionales o clásicas funcionan con bits. Estas unidades básicas de información se basan en el sistema binario, por lo que solamente pueden representar un 0 o un 1; en contraste, al tener su fundamentación en la física cuántica, los qbits pueden representar al 0, al 1 o a ambos simultáneamente, lo que hace posible que el procesamiento de la información se incremente exponencialmente.

En la capa de software, agrega Alexandre Pfeifer, “se crearon gates o puertas lógicas que usan un lenguaje abstracto para operar y manipular los qbits físicos. Sin embargo, por arriba de eso hay otra capa de software de un nivel que permite mitigar los errores en los qbits. Y, por arriba de eso, hay otra capa de software que es para las personas y los científicos que necesitan usar cómputo cuántico y no necesariamente saben cómo operarlo; entonces esta capa especializada está en constante desarrollo. Por eso, desde el principio pensamos en crear una comunidad que llamamos IBM Quantum Network”.

¿El cómputo cuántico es algo totalmente diferente a lo que es el cómputo clásico o binario?

“Sí, yo diría que es algo totalmente distinto. Una persona como yo, por ejemplo, que tiene experiencia en la computación clásica no necesariamente sabe trabajar con una computadora cuántica; tiene que aprender a hacerlo. Se trata de una manera diferente de pensar: hay que reducir los problemas a la forma de mirar de la computación cuántica”.

“Se necesita aprender a interactuar con las matemáticas de la mecánica cuántica y con fenómenos como la superposición y el entrelazamiento e interferencia. Eso, a veces, no se puede describir con palabras sino con matemáticas y eso es parte de la curva de aprendizaje”.

¿Qué problemas va a resolver el cómputo cuántico?

“La comunidad y otros proveedores deben de crear los algoritmos cuánticos para buscar la solución de problemas como el modelaje de moléculas, problemas de optimización, problemas de resolución de ecuaciones diferenciales, problemas de machine learning y otras clases de problemas en los que la computación cuántica tiene una ventaja sobre la computación tradicional”.

“No se trata de sustituir la computación clásica con la cuántica. Tampoco se trata de sustituir la IA por la cuántica. Aunque, desde el punto de vista teórico, la computación cuántica tenga todos los elementos necesarios para hacer todo lo que hace la computación clásica; eso no significa que va a ser lo suficientemente eficiente para hacer las cosas que hacemos bien con computación clásica. Por ejemplo, navegar en internet”.

Actualmente se critican tecnologías como la IA porque consumen mucha energía, ¿el cómputo cuántico es más o menos eficiente, energéticamente hablando?

“En cuántica, la manera de pensar sobre eso es que debemos usar la tecnología adecuada para cada problema. Entonces, si resolvemos problemas de optimización utilizando menos tiempo que la computación clásica, se ahorrará energía… Creo que la cuántica, en ese sentido, va a ayudar porque usaremos menos energía, por ejemplo, en el modelaje de moléculas”.

“Debido a que manipularemos la información de manera más eficiente, no se utilizarán recursos exponencialmente, como en el caso de IA. Entonces yo veo que el resultado es muy positivo”.

En tu opinión, ¿se están enseñando con suficiencia temas de cómputo cuántico en los centros educativos?

“Hay un déficit global de profesionales en computación cuántica, porque es una tecnología nueva. Sin duda, hay una curva de aprendizaje pronunciada”.

“Yo creo que la manera de resolver el desafío que tenemos es lograr que esta tecnología sea más fácil de utilizar para gente que ya tiene formación tradicional de computación o de ingeniería. Otro punto que debemos impulsar es el estar más en contacto con entidades de enseñanza en Latinoamérica, para promover la computación cuántica”.

“Yo veo señales de que la gente tiene conciencia de que existe este problema y está viendo la manera de educar a más personas pero, ese es uno de los desafíos más importantes que tenemos: trabajar en la formación de talento”.

“En IBM hacemos eventos y también tenemos plataformas gratuitas para aprender de quantum hoy. Por ejemplo tenemos IBM SkillsBuild y, para aquellos que ya tienen un conocimiento y quieren profundizar más, está también la IBM Quantum Platform, nuestra plataforma de software abierta (open source) a toda la comunidad.

En este entorno, ¿cómo se garantizará la ciberseguridad de personas y organizaciones?

“Este es un tema que va más allá de la computación cuántica, también tiene que ver con regulaciones y con el mercado. Reconociendo las posibilidades, organismos como el NIST (National Institute of Standards and Technology) de los Estados Unidos están determinando cuáles son los patrones de criptografía que no son susceptibles a ataques cuánticos.

“En ese sentido, ya existen protocolos (en los que IBM participó) para el desarrollo de algoritmos de criptografía post cuántica. Incluso, diversos países en el mundo ya están trazando planes para reemplazar su criptografía actual por una postcuántica. Eso sucedería alrededor del año 2030”.

¿Cómo se podría potenciar la computación cuántica con IA?

“Realmente, quantum es más nuevo que Inteligencia Artificial en ese sentido, porque hace bastante menos tiempo que se empezó a hablar de computación cuántica. Eso significa que llevamos 40 años de retraso en relación a la [inteligencia artificial basada en] computación clásica”.

“Todavía no hay nada en producción que tenga un mejor resultado que la computación clásica. En otras palabras, todavía no llegamos a la ventaja cuántica. Eso es lo que creemos que va a pasar a finales de 2026”.

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