La computación cuántica podría superar el impacto de la inteligencia artificial

La computación cuántica, una rama de la física teórica considerada extremadamente compleja, está emergiendo como una tecnología potencialmente más transformadora que la inteligencia artificial (IA), aunque con un perfil mediático significativamente menor.

Según expertos del sector, mientras la IA se ha convertido en la "estrella del rock" de la tecnología actual, los recientes anuncios de gigantes como Microsoft y Google en el campo cuántico podrían estar sentando las bases para una revolución tecnológica de mayor alcance.

"El área de la computación cuántica es, en mi opinión, cuando miras las aplicaciones, tan grande o más grande que la IA", afirmó Rajeeb Hazra, director ejecutivo de Quantinuum, una empresa recientemente valorada en 10.000 millones de dólares, en declaraciones al podcast Tech Life de la BBC.

La diferencia fundamental entre ambas tecnologías radica en que la computación cuántica se centra principalmente en el hardware, como sensores y ordenadores, mientras que la IA es más orientada al software, aunque requiere hardware para funcionar. La combinación de ambas podría generar una tecnología sin precedentes, aunque Brian Hopkins, vicepresidente y analista principal en tecnologías emergentes de la firma de investigación Forrester, advierte que "el potencial está ahí, pero el jurado aún está deliberando".

En términos económicos, el sector cuántico podría alcanzar un valor de hasta 97.000 millones de dólares (74.000 millones de libras) para 2025, según el grupo de investigación de mercado McKinsey, mientras que el valor de la IA se proyecta en billones. Sin embargo, ambos sectores enfrentan riesgos de sobrevaloración, con analistas que en octubre de 2024 advirtieron que algunas acciones clave del sector cuántico podrían caer hasta un 62%.

Las computadoras cuánticas actuales distan mucho de los ordenadores tradicionales. Son máquinas enormes que existen en laboratorios, con diseños que a menudo recuerdan a medusas, requieren temperaturas extremadamente frías y utilizan láseres. Actualmente se estima que existen alrededor de 200 en todo el mundo, aunque China no ha revelado cuántas posee.

A pesar de estar en su infancia, los expertos en computación cuántica realizan afirmaciones audaces sobre su potencial. El profesor Sir Peter Knight, uno de los principales expertos en cuántica del Reino Unido, declaró al programa The Life Scientific de BBC Radio 4: "Cosas que podrían llevar la edad del universo para calcular, incluso en la supercomputadora más potente, podrían realizarse probablemente en segundos".

En diciembre de 2024, Google presentó un nuevo chip cuántico llamado Willow, que según la compañía podría resolver en cinco minutos un problema que a las supercomputadoras más rápidas del mundo les llevaría 10 septillones de años (10.000.000.000.000.000.000.000.000 años) completar.

## Aplicaciones revolucionarias

Las aplicaciones potenciales de la computación cuántica abarcan múltiples sectores. En el ámbito de la salud, estas máquinas podrían procesar sin esfuerzo innumerables combinaciones de moléculas para desarrollar nuevos medicamentos, un proceso que actualmente requiere años utilizando computadoras clásicas.

Hazra sugiere que esto podría allanar el camino para la medicina personalizada, donde en lugar de recibir una receta estándar, los pacientes obtendrían un fármaco específico diseñado para su cuerpo individual. Este principio también se aplicaría a procesos químicos más amplios, como nuevas formas de producir fertilizantes de manera más eficiente, lo que representaría un enorme impulso para los agricultores de todo el mundo.

Los sensores cuánticos, que utilizan los principios de la mecánica cuántica para medir con increíble precisión, ya existen y se encuentran en relojes atómicos. En 2019, científicos de la Universidad de Nottingham los incorporaron en un dispositivo prototipo del tamaño de un casco de bicicleta, utilizándolos en un nuevo sistema para realizar exploraciones cerebrales no intrusivas en niños con afecciones como la epilepsia.

"Los fundamentos de la cognición humana se establecen en las primeras décadas de vida, pero siempre ha habido formas limitadas de estudiarlos debido a las restricciones en la tecnología de escaneo cerebral", explicó el investigador Ryan Hill en aquel momento. "Un problema particular siempre ha sido el movimiento y el hecho de que los grandes escáneres fijos tradicionales siempre han requerido que los pacientes permanezcan completamente inmóviles".

En 2024, científicos del Imperial College de Londres probaron una alternativa a la navegación por satélite GPS, apodada "brújula cuántica", en la red de metro subterráneo de la ciudad. El GPS no funciona bajo tierra, pero esta tecnología sí, con la idea de que podría rastrear y localizar objetos con mayor precisión en cualquier parte del mundo, ya sea sobre o bajo tierra, a diferencia de las señales GPS que pueden ser bloqueadas, interferidas y afectadas por el clima.

"La economía del Reino Unido depende del GPS por valor de 1.000 millones de libras al día, posición, navegación y cronometraje; esto a menudo se etiqueta como un requisito de defensa, pero todas nuestras transacciones financieras requieren una marca de tiempo para la autenticación", explica el Dr. Michael Cuthbert, director del Centro Nacional de Computación Cuántica del Reino Unido. "El uso de relojes cuánticos, giroscopios y magnetómetros nos permite crear una resistencia contra la interferencia y la suplantación de nuestros sistemas de navegación vitales".

La National Grid está invirtiendo en investigación cuántica para ver si puede ayudar con lo que se conoce como "deslastre de carga": cómo maximizar la producción de miles de generadores de diversas fuentes de energía a medida que la demanda aumenta y disminuye en tiempo real, evitando apagones. Por su parte, Airbus se asoció con la empresa cuántica británica IonQ para probar algoritmos basados en cuántica diseñados para cargar carga de manera más eficiente en aeronaves, considerando que una aeronave puede usar miles de kilos de combustible adicional si su centro de gravedad se desplaza incluso una pequeña cantidad.

## El desafío de la seguridad

A pesar de sus prometedoras aplicaciones, la computación cuántica también plantea desafíos significativos, especialmente en el ámbito de la seguridad. Se acepta ampliamente que las formas actuales de encriptación, la manera en que almacenamos tanto datos personales como secretos oficiales, algún día serán vulneradas por la tecnología cuántica, capaz de procesar todas las combinaciones posibles en tiempo récord hasta que los datos se descodifiquen.

Se sabe que las naciones ya están robando datos encriptados entre sí con la perspectiva de poder decodificarlos algún día. "Se llama cosechar ahora, descifrar después", explica el profesor Alan Woodward, experto en ciberseguridad de la Universidad de Surrey. "La teoría de cómo romper las formas actuales de encriptación de clave pública espera una computadora cuántica verdaderamente operativa", añade. "La amenaza es tan alta que se asume que todos necesitan introducir encriptación resistente a la cuántica ahora".

El momento en que exista tal computadora a veces se denomina "Día Q". Las estimaciones de cuándo podría llegar varían, pero Brian Hopkins de Forrester dice que podría ser pronto, alrededor del año 2030.

Empresas como Apple y la plataforma de mensajería segura Signal ya han implementado lo que creen que son claves de encriptación post-cuánticas, pero no pueden aplicarse retrospectivamente a los datos actuales encriptados de la manera tradicional. Y eso ya es un problema. En octubre, Daniel Shiu, ex jefe de diseño criptográfico de GCHQ, la agencia de inteligencia, seguridad y cibernética del Reino Unido, dijo al Sunday Times que era "creíble que casi todos los ciudadanos del Reino Unido hayan tenido datos comprometidos" en ciberataques patrocinados por estados llevados a cabo por China, con esos datos almacenados para un momento en que puedan ser descifrados y estudiados.

Mientras tanto, la carrera por el desarrollo cuántico continúa acelerándose, con inversiones masivas tanto del sector privado como de gobiernos que reconocen su potencial transformador. La pregunta ya no parece ser si la computación cuántica cambiará el mundo, sino cuándo y cómo lo hará, posiblemente eclipsando incluso el impacto revolucionario que la inteligencia artificial está teniendo actualmente.