La Computación Cuántica: actualidad y expectativas.

La Computación Cuántica es una disciplina científico-técnica enormemente activa, si se tiene en cuenta el número de investigadores e ingenieros que trabajan en el área, la inversión que a nivel internacional se está dedicando a su desarrollo y el interés mediático que suscita en los medios de comunicación.

El número de investigadores que trabajan en Computación Cuántica crece rápidamente, desde la explosión del área a raíz del trabajo de P. W. Shor sobre factorización polinomial de números enteros, presentado en 1994. Prueba de ello es el crecimiento de las publicaciones de artículos científicos sobre tecnologías cuánticas que, en 2010, era de unos 800 artículos por año y en 2018 de más de 5000, según un estudio de Quantum Reports.

El tamaño del mercado de la Computación Cuántica superó los 500 millones de dólares en 2020 y superará los 28 mil millones para 2028, con un crecimiento de más del 30% anual de 2021 a 2028, según un estudio de Global Market Insights.

La Computación Cuántica aparece en los medios de comunicación con mucha frecuencia. Así, hasta el momento, se han publicado más de 450.000 noticias sobre el tema, según datos obtenidos por el buscador de Google. Podría decirse que existe una fiebre informativa sobre esta disciplina y particularmente sobre sus expectativas de cara al futuro. Sin embargo, en palabras del Novel de Física Serge Haroche «No deberíamos exagerar los avances en la computación cuántica, hay mucho bombo publicitario».

La irrupción de empresas y start-ups en la Computación Cuántica ha sido el detonante de la comentada atención mediática. Entre las más importantes están IBM, Google, Microsoft, Intel, D-Wave, Rigetti Computing, Fujitsu, Xanadu, Origin Quantum Computing Technology, Ion Q, etc. En la tabla siguiente se muestran algunos de los procesadores de puertas cuánticas más destacados, tanto disponibles actualmente como previstos para los próximos años.

EmpresaQubitsNombreAño
IBM65
127
433
1.121
4000+
Hummingbird
Eagle
Osprey
Condor
Kookaburra
2021
2021
2022
2023
2024
Google53Sycamore2019
Rigetti Computing40
80
84
336
Aspen-11
Aspen-M-2
Ankaa
Lyra
2021
2022
2023
2023
Xanadu216Borealis2022
Origin Quantum24SC24A2021
Ion Q23Aria2022

Con frecuencia la Computación Cuántica se presenta como una especie de tecnología mágica que resolverá muchos de los problemas que los computadores clásicos no son capaces de resolver en un tiempo razonable. En palabras de Seth Lloyd «Una computación clásica es como una voz solista -una línea de tonos puros que se suceden. Una computación cuántica es como una sinfonía -muchas líneas de tonos interfiriendo entre sí». En esta línea, y a modo de ejemplo, en un artículo de Intersog leemos lo siguiente:

Así que las expectativas están por las nubes. Desde resolver problemas matemáticos altamente complejos en un abrir y cerrar de ojos hasta construir redes globales inviolables, los expertos esperan que la computación cuántica defina la tecnología de la información global en las próximas décadas.

Actualmente nos encontramos en la etapa embrionaria de la cuarta revolución industrial, pero una vez que estas máquinas hagan realidad “el sueño”, se puede esperar que marque el comienzo de un período acelerado de innovación y transformación que se conocerá como la era cuántica.

Quantum Computing: Expectations vs. Reality – 10 de septiembre de 2018

Sin embargo, casi treinta años después de la publicación del trabajo de P. W. Shor, las dos preguntas clave sobre la Computación Cuántica siguen sin respuesta:

  • ¿La Computación Cuántica es más potente que la Clásica?
  • ¿Es posible el control eficiente de errores cuánticos?

Respecto a la primera pregunta, Google afirmó en 2019 que había demostrado la supremacía cuántica. Sin embargo, trabajos posteriores desmintieron esta afirmación al resolver el problema propuesto por Google en computadores clásicos. En cuanto a la segunda, el «quantum threshold theorem» implicaría que la respuesta es afirmativa. Sin embargo, el modelo de errores cuánticos discretos utilizado en la demostración de este teorema no parece ser suficiente para modelizar los errores reales de los computadores cuánticos, tal como se prueba por ejemplo en el artículo siguiente: Quantum codes do not fix qubit independent errors.

Podríamos decir que, a día de hoy, hay muchas expectativas sobre la Computación Cuántica pero muy pocas certezas. En el proyecto Quantum Explore queremos abordar el presente y el futuro de la Computación Cuántica desde el rigor científico, sin dejarnos llevar por la euforia mediática sobre las expectativas de esta disciplina. Si estás interesado en este enfoque te invitamos a registrarte para poder informarte de las actividades ligadas a este proyecto.

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