Las innovaciones tecnológicas acostumbran a llegar en oleadas sucesivas, con sus crestas y reflujos. En las últimas décadas hemos visto unas cuantas, de estas oleadas: la llegada de la computación en la nube, el estallido del big data, el blockchain y las criptomonedas o el metaverso. La última oleada ha sido la irrupción de la inteligencia artificial generativa, que ha puesto la IA de una manera definitiva en el centro de la atención pública.
Hay otra revolución científico-tecnológica que se está produciendo a estas alturas, que hoy todavía no tiene el nivel de reconocimiento masivo de los ejemplos mencionados, pero que es muy probable que lo logre en un futuro no muy lejano y acontezca una nueva y gran oleada. Se trata de la computación cuántica.
La computación cuántica es una disciplina emergente que está estrechamente relacionada con la evolución del ordenador cuántico. Los ordenadores clásicos se basan en circuitos electrónicos que funcionan con la lógica binaria, que tiene como unidad de información el bit, con dos valores posibles: "0" o "1". En cambio, los ordenadores cuánticos operan según los principios de la mecánica cuántica que gobierna el comportamiento de las partículas atómicas y subatómicas. Aquí, la unidad de información se conoce como qubit que, gracias a las propiedades de superposición y entrelazamiento, puede valer "0", o "1" o ambos valores a la vez. Esta característica confiere a los ordenadores cuánticos una potencia de cálculo enormemente superior a la de los ordenadores clásicos.
Hay varias tecnologías que permiten implementar ordenadores cuánticos, todas ellas en fase de desarrollo y progresiva consolidación, pero el uso comercial y a gran escala de estos dispositivos es todavía lejano. A pesar de esto, últimamente se ha avanzado a un ritmo mucho más rápido del que se había previsto hace unos años y, continuamente, se anuncian nuevos logros. Uno de los más recientes es la aparición del ordenador CONDOR, producido por la empresa IBM, y que incorpora 1000 qubits. Gigantes tecnológicos como Google o Microsoft, otras empresas más especializadas, start-ups y centros universitarios y de investigación también están progresando en el desarrollo de sus ordenadores cuánticos.
Se estima que la computación cuántica tendrá un impacto disruptivo en el sector farmacéutico, porque podrá abordar problemas de simulación relacionados con la síntesis de nuevas moléculas que hoy no se pueden resolver
La computación cuántica es relevante porque permitirá abordar problemas que necesitan una potencia de cálculo tan elevada que, hoy, ni los supercomputadores clásicos pueden ofrecer. Estos problemas se pueden agrupar en varias categorías (simulación, optimización, factorización, etc.) y afectan a varios sectores (industria farmacéutica y química, sector financiero o logística y transporte, entre otros). Así, a modo de ejemplo, se estima que la computación cuántica tendrá un impacto disruptivo en el sector farmacéutico, porque podrá abordar problemas de simulación relacionados con la síntesis de nuevas moléculas que hoy no se pueden resolver. Y, como este, se pueden imaginar muchos cruces entre categorías de problemas y sectores, lo que da una idea del potencial de crecimiento y alcance de esta tecnología. Las proyecciones de algunas grandes consultoras estiman que la medida del mercado de las tecnologías cuánticas superará los 100.000 millones de euros en los próximos 15 años.
En paralelo a la evolución del hardware cuántico, se está desarrollando el software necesario para la computación cuántica. Los modelo y lenguajes de programación para los ordenadores cuánticos son diferentes de los de la programación clásica y, por lo tanto, los profesionales que se dedican a la computación cuántica tienen que combinar un excelente conocimiento de la ingeniería informática de siempre, conjuntamente con una comprensión de la física cuántica y sólidos conocimientos de álgebra.
Una característica de la computación cuántica es la proliferación de las llamadas librerías de código abierto, es decir, conjuntos de algoritmos que se ponen a disposición de los programadores para facilitar su formación en esta nueva disciplina y fomentar el crecimiento de comunidades de desarrolladores que ayuden a impulsar la computación cuántica y vayan introduciendo estas soluciones en la industria. Otra característica de la computación cuántica es la existencia de simuladores cuánticos, es decir, aplicaciones de software que emulan el comportamiento de los ordenadores cuánticos y permiten practicar su programación. Estos simuladores suplen la carencia de disponibilidad a gran escala de ordenadores cuánticos reales y suelen estar disponibles en la nube. Por último, hay que destacar que la computación cuántica tiene un papel fundamental en las comunicaciones y, en particular, en su seguridad gracias a la aplicación de la criptografía cuántica que permitirá una transferencia segura de las comunicaciones digitales.