Computación cuántica: ventajas, oportunidades y aplicaciones

La computación cuántica ya es una realidad, y las empresas deben empezar a prepararse para ella. Ofrece oportunidades de negocio diversas, y el acceso a esta tecnología es posible. Así lo demuestran Diego Porras y Samuel Fernández, de la spinoff del CSIC Inspiration-Q (especializada en construir soluciones de aplicación inmediata basadas en la computación cuántica), en este webinar organizado por Más Empresa. 

"Los ordenadores cuánticos no son simplemente más rápidos que los clásicos. Son una forma de computación completamente nueva. Es como comparar una vela con una bombilla: ambas producen luz, pero no tienen nada que ver. El lenguaje cuántico es diferente al de la computación convencional", explica Porras.  Los ordenadores cuánticos requieren una instalación precisa en un edificio dedicado a ellos. Son aparatos de alta tecnología que no se pueden tener en casa, pero se puede acceder a ellos en remoto, a través de la nube. En este acceso ha sido pionera la empresa IBM, que "ha desarrollado un lenguaje de programación muy didáctico", matiza el científico del CSIC. 

La entrada de compañías tecnológicas como IBM, Google o Microsoft en la computación cuántica le ha dado impulso y ha hecho que se despierte el interés en ella. "El mercado es emergente, hay programas de inversión tanto públicos como privados, y se está produciendo una guerra geopolítica por ver quién es capaz de avanzar más y quién puede adquirir el dominio de estas tecnologías, porque es algo estratégico a nivel global", cuenta Samuel Fernández. 

La computación cuántica ofrece ventajas claras, como:

• Velocidad: completa tareas que un ordenador normal no podría hacer.
• Memoria: almacena mucha información con pocos recursos.
• Eficiencia energética: hasta cuatro órdenes de magnitud inferior a los supercomputadores.
• Sampling eficiente: extracción rápida de muestras estadísticas.
• Nuevos algoritmos: permite pensar "fuera de la caja", con algoritmos "cuánticamente inspirados".

Además, la conexión de la computación cuántica con la inteligencia artificial también permite:

• Aceleración del entrenamiento de modelos: disminución del tiempo y coste para aprendizaje de modelos.
• Modelos más compactos: reducción de recursos de memoria para almacenar modelos complejos.
• Aceleración de la etapa de predicción: aceleración de sampling para generar datos más rápidamente.
• Modelos más precisos: los modelos cuánticos pueden ser mejores que los clásicos.

La aplicación de la computación cuántica es transversal a muchas industrias. Estos son solo algunos de los ejemplos expuestos por Fernández:

1. Logística, movilidad, automoción, etc.: optimización de tráfico, de rutas, manufactura y scheduling...
2. Ingeniería, aeronáutica, materiales, etc. : diseño de palas de hélices, simulación de nuevos materiales...
3. Industria química y farma: simulación de mayores moléculas, aceleración en el diseño de medicamentos...
4. Industria energética y telecomunicaciones: diseño de redes de distribución energética y de telecomunicaciones.
5. Industria financiera, seguros: análisis de riesgos, optimización de portfolios, valoración de derivados...

"La cuántica no va a remplazar lo que tenemos, sino que va a complementarlo. De aquí a una década podremos encontrar problemas donde la tecnología cuántica pueda triunfar, y descubrir casos de éxito", apunta Fernández. Este es el caso de problemas relacionados con optimización (rutas, diseño de redes logísticas, portfolios...), aplicaciones en el contexto de farma y química, para ayudar a hacer simulación de grandes moléculas o acelerar el descubrimiento de nuevos medicamentos, aplicación en machine learning o aplicaciones con mucho impacto, como el análisis de riesgos o la valoración de contratos financieros. 

Para prepararnos ante este escenario, las claves pasan por: identificar casos de uso, experimentar con proveedores y adquirir y/o formar talento. Pero las empresas que quieren acceder a estas tecnologías se están encontrando con dificultades como el desconocimiento de los casos de uso, los altos niveles de especialización necesarios, los altos costes de acceso o los beneficios e impacto en el negocio, que no son a corto plazo. 

Inspiration-Q surge, precisamente, para abordar esta problemática con una posible alternativa. Quiere ofrecer soluciones cuánticamente inspiradas, que utilizan la investigación en algoritmos cuánticos para desarrollar algoritmos que puedan ser ejecutados en ordenadores convencionales sin tener que esperar a que el hardware cuántico esté maduro. "Nos encargamos de tender puentes al futuro cuántico, hacemos el filtro de distinguir entre los problemas relevantes, los que se pueden abordar y los que no. Queremos democratizar este tipo de tecnologías vía APIs y ofrecer las ventajas de la tecnología cuántica en el 'ahora'. Es una propuesta que nos ayuda a cerrar el 'gap' tecnológico que hemos detectado", explican los promotores de Inspiration-Q. Si te interesa la computación cuántica o tienes alguna duda, puedes consultar más información y ponerte en contacto con los ponentes aquí.