Computación cuántica: el futuro que comienza a tomar forma

En el pasado, a partir de la década de los 50 del siglo XX, las computadoras ocupaban habitaciones enteras y no eran productos de consumo general, es decir, no se comercializaban. Así podría compararse el momento actual de la computación cuántica, en opinión de Claudia Zendejas-Morales, física egresada de la UNAM que recientemente fue nombrada como una de las 100 personas más influyentes en la materia (Quantum 100).

“Afortunadamente, IBM nos deja acceder a este tipo de cómputo por medio de la nube, lo cual ya es una gran diferencia de cuando existían esos grandes mainframes de hace décadas”, añade la también estudiante de posgrado en el programa de Quantum Information Science en la Universidad de Copenhague, Dinamarca.

Los expertos coinciden en que se trata todavía de una innovación en desarrollo y “un sector en el que las empresas continúan haciendo inversiones importantes”, acota Ghassan Dreibi, líder de Seguridad en Cisco para Latinoamérica.

Leer también: Cómo activar los mensajes de ausencia en WhatsApp estas vacaciones de Semana Santa

De todas formas, este 2026 resulta un año clave, en opinión de Alexandre Pfeifer, líder de IBM Quantum para América Latina.

“Prevemos encontrar los primeros casos de uso en los que hace más sentido llevar a cabo algo con computación cuántica que sin ella. Significa hacerlo más rápido, con mayor precisión e incluso de manera más económica”, precisa.

El experto aclara que, en estas implementaciones, existe un trabajo conjunto entre el cómputo cuántico y el clásico, el que es usado por la mayoría en la actualidad. Dicho de otro modo, no se reemplaza a uno por el otro.

“Las mejores ventajas ocurren cuando los dos trabajan de la mano. Finalmente, la computación cuántica es una herramienta más que nos ayudará a resolver problemas en el mundo”, puntualiza.

¿Qué es la computación cuántica?

De acuerdo con Amazon Web Services, es un campo multidisciplinario que une elementos de las ciencias de la computación, física y matemáticas, además de que utiliza mecánica cuántica para resolver problemas complejos de manera más rápida que las computadoras clásicas.

En específico con la mecánica cuántica, la empresa la define como el área de la física que estudia el comportamiento de las partículas en un ámbito microscópico. “A niveles subatómicos, las ecuaciones que describen cómo se comportan las partículas son diferentes de las que describen el mundo macroscópico que nos rodea. Las computadoras cuánticas aprovechan estos comportamientos para realizar cálculos de una forma completamente nueva”.

En la definición también es necesario hablar de los bits cuánticos o cúbits, su unidad básica de información. Estas partículas son análogas a los bits de la llamada computación clásica, aunque se comportan de manera diferente.

“Los bits clásicos son binarios y solo pueden tener una posición de 0 (apagado) o 1 (encendido), en tanto que los cúbits (al estar basados en las leyes de la mecánica cuántica) pueden tener una superposición de todos los estados posibles”, indica Microsoft Azure.

Con el fin de entender mejor los fundamentos, Amazon Web Services agrega que el procesador de una máquina clásica hace todo su trabajo al manipular los bits, mientras que el procesador cuántico lo realiza al procesar los cúbits.

Los especialistas concuerdan en que la manera distinta que tiene este tipo de cómputo de resolver problemas, especialmente con la superposición, presenta retos que ahora mismo se están abordando.

“Estamos en ese punto en el que (a una computadora cuántica) no se le puede quitar cierta cantidad de ‘ruido’. Siempre nos vamos a referir a la parte del ruido porque son esas cosas externas que no están en el control de la máquina en sí y que afectan los estados cuánticos que nos ayudan a realizar los cálculos”, dice Claudia Zendejas-Morales, física egresada de la UNAM

Alexandre Pfeifer, líder de IBM Quantum para América Latina, argumenta que el próximo momento clave, desde el punto de vista técnico, es hacer computadoras a gran escala que sean tolerantes a fallas. Las limitaciones en la actualidad, afirma, obedecen a que los cúbits tienen un “tiempo de vida” muy corto, de milisegundos.

El experto señala que el plazo que se ha establecido para alcanzar esta implementación es 2029. “Muchas más aplicaciones van a estar disponibles a partir de este año por la mejora de la calidad”, asegura.

Implementaciones de la computación emergente

Pfeifer recuerda que la idea de la computación cuántica se originó por la intención de que, para simular la naturaleza, lo mejor era usar los principios de la propia naturaleza. Eso marca una serie de aplicaciones en química o biología. “Son industrias de miles de millones de dólares”, dice.

Zendejas-Morales menciona casos en específico, como la creación de nuevos fármacos y tratamientos, la creación de materiales y el abordaje de problemáticas

relacionadas con el cambio climático, así como la combinación de computación cuántica con machine learning (QML).

Otros asuntos de optimización, que serán resueltos mejor con la utilización de computación cuántica, son “desde definir cuál es la mejor ruta (en términos de transporte) hasta cómo minimizar costos de alguna operación en la industria financiera”, complementa el representante de IBM.

De hecho, Pfeifer resume así los esfuerzos: “Una explosión de beneficios de la investigación y el desarrollo quantum está tomando forma en el horizonte. A medida que el hardware quantum escala y los algoritmos quantum avanzan, pronto encontraremos soluciones a problemas importantes, como la simulación molecular, la gestión de infraestructuras energéticas y el modelado de mercados financieros”.

En el entendido de la experta, el impacto de la tecnología en la seguridad está en la criptografía. Y es que la computación cuántica es una herramienta idónea para resolver cierta clase de problemas matemáticos, como la encriptación.

“Sin embargo, no tenemos aún esa clase de máquinas, o no en la hoja de ruta de 2029. La solución es reemplazar esta criptografía por otra matemática que no sea susceptible a abordajes cuánticos”, señala.

Gobiernos del mundo, adelanta la especialista, ya están implementando planes de sustitución, como el del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST, por sus siglas en inglés), que oficializó los primeros estándares de criptografía poscuántica del mundo en 2024, desarrollados parcial o totalmente por IBM.

“Son algoritmos clásicos que ya pueden ser desplegados, cuatro en total, pero otros más están siendo estudiados. O sea, tenemos un plan”, asevera.

El líder de Seguridad en Cisco para Latinoamérica, Dreibi, anticipa que en términos de ciberseguridad no hay opción, se tendrá que transformar el área. Para él, lo interesante será “descubrir” la capacidad de adopción de cada empresa o país.

Esfuerzos hacia la consolidación

“Lo que sucede en la actualidad es que diferentes empresas apuestan por diversas tecnologías”. Es la reflexión de Zendejas-Morales sobre el método utilizado para desarrollar las computadoras cuánticas.

Cita el de circuitos superconductores (los cúbits se ven favorecidos por su velocidad en la realización de cálculos y el control preciso, según IBM), los fotones (partículas de luz individuales) y, en menor medida, los huecos en diamantes (los huecos ayudan a implementar los cúbits).

“Como comunidad científica no sabemos qué tecnología es la respuesta. Es por eso que se sigue en un proceso de investigación en el tema”, expresa.

A Zendejas-Morales le llama la atención que, para el desarrollo del cómputo cuántico, no solo están participando grandes firmas como IBM, Microsoft, Amazon o Google, sino también las entidades gubernamentales de las diferentes naciones.

“He observado que Europa, como conjunto, hace cada vez más inversiones importantes en computación cuántica, tanto las empresas privadas como los gobiernos”, subraya. De hecho, la Comisión Europea destinó mil millones de euros en infraestructura cuántica en 2018.

Zendejas-Morales describe algunos esfuerzos desde las universidades, como la Escuela de Cómputo Cuántico que organiza la Facultad de Ingeniería (FI) y el Centro de Estudios en Computación Avanzada (CECAv), en la que ha sido instructora.

“También hay bastantes programas de maestría alrededor del mundo centrados en computación cuántica. Lo que sí es un hecho es que, todos los que nos dedicamos a la ciencia, debemos buscar la manera de compartir nuestro conocimiento”, dice.

Es precisamente este aspecto el que Pfeifer marca como otro de los retos: el desarrollar una comunidad y el talento.

“La computación cuántica es difícil de aprender. Es por eso el interés de crear cursos para que las personas se familiaricen con la tecnología”, expresa.

Leer también: Universidades mexicanas destacan por disciplinas en ranking QS 2026

Recibe todos los viernes Hello Weekend, nuestro newsletter con lo último en gastronomía, viajes, tecnología, autos, moda y belleza. Suscríbete aquí:https://www.eluniversal.com.mx/newsletters