¿Cuál será el gran negocio tecnológico de la próxima década? a veces es bueno conocer un poco de historia para entender por qué se producen determinados tipos de situaciones. Pensemos en la famosa historia de que en la fiebre del oro los que más ganaron fueron los vendedores de picos y palas. Ahora la historia se repite con Nvidia gracias al negocio relacionado con la Inteligencia Artificial, de igual modo que hace 25 años sucedió con Intel en plena burbuja de las punto com.

Entonces se puso a pleno rendimiento la famosa ley de Moore, que tuvo a Intel como principal beneficiado. Si entonces la empresa fundada por el promotor de esa ley fue una de las que tuvo mejor desempeño en bolsa, ahora tenemos como equivalente a la ley de Huang, enunciada por el CEO de Nvidia al observar que las GPU desarrolladas por la empresa resultan ser 25 veces más rápidas en un periodo de 5 años, lo que equivale a una progresión aún mayor que la que propone la ley de Moore para las CPU. Y de ahí que Huang fuera tan optimista en 2017 al decir que la Inteligencia Artificial se iba a comer al software.

La clave en este punto es añadir un elemento a la fórmula, que hasta ahora tenía como componentes principales al hardware y al software, pero donde ahora añadimos el ingrediente de la Inteligencia Artificial, que potencia aún más la famosa exponencialidad que nos acerca a la singularidad. O como exponía recientemente José Luis Vallejo en su charla Inteligencia Artificial vs. Inteligencia Humana ¿hay empate?, si durante décadas hemos usado el software para fabricar mejor hardware, ahora estamos usando la Inteligencia Artificial para mejorar tanto el desarrollo de software como la fabricación de hardware.

Por esto me parece tan interesante el concepto de Quantum Machine Learning, porque ya desde los inicios de la computación cuántica se ha trabajado en un camino de ida y vuelta entre la computación cuántica y la Inteligencia Artificial para que ambas se beneficien de su desarrollo conjunto. Por un lado aprovechando el funcionamiento probabilístico de la cuántica al servicio de los algoritmos de Inteligencia Artificial y por otro lado usando esta para encontrar soluciones a los muchos retos a los que se enfrenta este nuevo tipo de computación, hasta llegar a su fase de comercialización.

¿Ocurrirá lo mismo con alguna de las startups cuánticas como lo ocurrido anteriormente con Intel y Nvidia? la carrera se ha iniciado y en ella nos encontramos a empresas como D-Wave, IONQ y Rigetti, que han sufrido muchísimo en sus valoraciones la crisis de las empresas tecnológicas en bolsa, pero que siguen desarrollando sus tecnologías en busca de la soñada ventaja cuántica.

Mientras esta incógnita se resuelve, vale la pena hacerse otras preguntas si queremos aprovechar esta gran ola de innovación que está suponiendo la Inteligencia Artificial. Como por ejemplo el impacto que podrá tener en el valor de la acción de Tesla cuando los inversores no solo valoren el potencial de la venta de vehículos eléctricos sino sobre todo cuando se valore los importantes desarrollos que está realizando en materia de Inteligencia Artificial y robótica. Del mismo modo que habría que pensar en qué puede suponer para la valoración de Microsoft cuando todo lo que está haciendo con OpenAI se integre dentro de sus diferentes líneas de negocio y la repercusión que esto puede tener hacia sus competidores Google y Apple.

¿Qué cabe esperar entonces de los próximos años en lo que a inversión en tecnología se refiere?

1. Los monopolios: cada vez queda más claro que la tecnología beneficia a mucha gente pero a su vez beneficia excepcionalmente a un grupo cada vez más reducido de agentes, ya sean empresas o personas. O dicho de otra forma, la tecnología está sacando de la pobreza a mucha gente, pero son cada vez menos los que llegan a construir un importante patrimonio, porque cada vez resulta más difícil competir y destacar. La política monetaria que nos lleva de crisis en crisis acrecienta aún más esta situación ya que son los más solventes los que más capacidad tienen para acceder a crédito y luego dedicar estos recursos a innovar. Esta capacidad de apalancamiento, sumado al efecto del interés compuesto, está haciendo que cada vez estos monopolios sean más grandes, llegando a formarse el selecto club de las empresas trillonarias. Y finalmente a todo esto hay que sumar que en el momento en el que se implemente la renta básica universal, cada vez serán más los que se acomoden y decidan ajustar sus expectativas para poder vivir sin trabajar, aunque esto suponga que no puedan llegar a cumplir nunca sus sueños.
2. Las excepciones: siempre que se cumpla la ley de Pareto, podríamos considerar que aunque existan grandes monopolios que acaparen una parte importante del negocio de la tecnología, quedará un pequeño espacio para aquellos que no estén dispuestos a tirar la toalla y sean capaces de alcanzar un nivel de excelencia suficiente para competir con estos gigantes que todo lo acaparan. Hablamos aquí de una nueva élite del conocimiento, de personas con una alta capacidad de observación como para entender cómo funcionan esos monopolios y encontrar los resquicios que dejan con su actividad, para realizar nuevas propuestas que resulten realmente valiosas al mercado. Hablamos aquí de personas que son capaces de fijar su vista en el largo plazo y aprovechar la tecnología para recorrer un camino de incertidumbre porque competir con los monopolios es dificilísimo, pero precisamente por eso cada vez es menos gente la que lo intenta. Hablamos aquí de aquellos que buscan alcanzar la maestría, que se convierten en artesanos, dando lo mejor de sí mismos, con el convencimiento de que la gente acabará reconociendo la calidad de su trabajo y esto les reportará una merecida recompensa.
3. Las decisiones: hace 2500 años que Heráclito explicó a través del Panta Rei y la frase «nadie se baña dos veces en el mismo rio», que todo fluye, que todo cambia y que no se puede esperar que todo sea estable tanto a nivel personal como profesional. En este contexto de alta incertidumbre y constante cambio se hace más necesario que nunca tomar buenas decisiones. ¿Pero a quién le enseñaron en la escuela a tomar decisiones? ¿Dónde están los cursos para aprender a tomar decisiones? Intuición, prueba y error, brainstorming, pros y cons, dafo, ishikawa, eisenhower… dudo mucho que en el entorno que vivimos y en una época como esta tengamos que seguir confiando en la suerte cuando tomamos determinados tipos de decisiones y luego ya solo nos quede trabajar duro en lo que sea que hayamos decidido.

¿Y tú cómo tomas decisiones? ¿Qué criterios vas a tener en cuenta para tomar tu próxima decisión de inversión?

Etiquetas: CPU, GPU, Intel, ley de huang, ley de moore, nvidia

El miércoles en el evento FUTURO Inteligente contamos con una presentación de Macarena Estévez en la que terminó hablando de metaversos y de cómo podría cambiar nuestra percepción de la realidad a medida que vamos avanzando en el desarrollo y utilización de estas tecnologías. A raíz de esto surgió la pregunta al respecto de la idea que hemos comentado en otras ocasiones de si vivimos en una simulación o incluso en un videojuego, lo cual daría para dedicar un evento al completo por la cantidad de temas que pueden estar vinculados.

Y lo cierto es que el ciclo de eventos FUTURO, en parte ha venido reflejando esta idea de cómo nos dirigimos a un futuro donde todo va a ser muy diferente a lo que estamos acostumbrados, pero como decía Macarena, lo que ocurre es que los que hemos vivido en una era pre-digital no somos quienes vamos a vivir en su totalidad ese nuevo mundo, solo lo veremos pero no seremos capaces de vivirlo en toda su extensión porque nuestra mentalidad no está preparada para ello, o porque no vamos a tener suficiente tiempo como para procesar correctamente tanto cambio.

¿Pero qué locura ese esa de que vivimos en una simulación? Lo cierto es que no es una idea nueva, sino que a lo largo de la historia se ha ido planteando de formas muy diferentes, algunas de las cuales se han vuelto tremendamente populares como en el caso de la película Matrix que nos habla de un mundo en el que las máquinas con Inteligencia Artificial han creado un mundo virtual en el que vivimos los humanos engañados para así poder extraernos nuestra energía vital.

¿Pero qué lleva a la gente a pensar que vivimos en una simulación? Puede haber de todo. Pero a mi la versión que me resulta más convincente, tras haberme informado y reflexionado al respecto, es la que vendría justificada por la navaja de Ockham: en igualdad de condiciones, la explicación más simple suele ser la más probable. Por lo tanto tenemos dos opciones, pensar que todo lo que nos rodea es fruto del caos, de la casualidad o del azar, o que alguien lo ha diseñado así para nosotros.

Lo complicado viene cuando pensamos en que ese alguien a su vez habría tenido que ser diseñado por otro diseñador, por lo que todo comienza enredarse demasiado, aunque parece claro que nuestra tendencia natural desde que estamos replicando nuestro mundo de manera digital es que todo lo que para nosotros ha formado parte del mundo real acabe también estando en el mundo virtual: imagen, sensaciones, experiencias, relaciones, etcétera.

De ahí la pregunta de si estamos en un bucle, porque nosotros pronto llegaremos a ser capaces de replicar la realidad casi a la perfección y si lo acabamos logrando, ¿quién puede decir que no ha habido alguien antes que lo haya hecho también? porque si pensamos en que el Universo tiene 13.6 mil millones de años y el ser humano ha vivido durante 315 000 años, hay muchos millones de años donde podría haber ocurrido de todo y nosotros solo estaríamos siendo conscientes de lo que alguien nos ha querido mostrar.

En todo caso, más allá de todas estas suposiciones, lo que puede ser muy interesante pensar es cómo confluyen esos universos virtuales que estamos creando con los universos físicos que conforman nuestra realidad, para lo cual vamos a ver primero qué es el Metaverso para contrastarlo posteriormente con el concepto de Multiverso.

1. El Metaverso: que es sobre lo que realmente los humanos tenemos control y lo que está llevando a que se aceleren mucho las reflexiones al respecto de si vivimos en una simulación, según nos contó Macarena Estévez en FUTURO Inteligente, dependerá de que exista un equilibro entre tres factores: la presencia, la persistencia y la interoperatividad. Si esto realmente se logra, el ultra realismo del metaverso podrá engañar a nuestro cerebro hasta el punto que perderemos la capacidad de diferenciar entre lo que es real y lo que es virtual. Lo cual no es tan complicado, si nos fijamos en lo fácil que es engañar a nuestro cerebro a través de las ilusiones ópticas o incluso sonoras.
2. El Multiverso: un concepto que conocimos en FUTURO Cuántico, gracias a Juan Luis Sánchez de la startup Multiverse y que hace referencia a la posibilidad de que las características de los procesos que describe la mecánica cuántica provoquen la existencia de múltiples universos, dependiendo del estado en el que se encuentre cada partícula en cada momento determinado, lo cual viene a ser una cuestión de probabilidad que viene representada por la función de onda. Un concepto que se entremezcla con el de los Universos Paralelos, pero que en lugar de hacer referencia a la escala cosmológica se plantea en este caso desde el punto de vista de la escala microscópica.

Entonces, sin duda va a ser muy interesante ver la confluencia que se produce entre ellos, si una característica de futuro del Metaverso es que será construido por la Inteligencia Artificial, por su gran capacidad para generar escenarios, personajes, experiencias, relaciones, … y a su vez una característica de la Inteligencia Artificial es que será potenciada por la Computación Cuántica, por trabajar ambas de forma probabilística, lo cual resulta totalmente complementario y facilita lo que llamamos Quantum Machine Learning. Es por esto por lo que podemos decir que sería bastante lógico que en el futuro confluyan el Metaverso con el Multiverso o que uno genere al otro o viceversa.

¿Es el Multiverso una idea loca del diseñador que ha generado el Metaverso en el que vivimos? ¿Será el Quantum Machine Learning capaz de generar Metaversos que repliquen lo que los matemáticos y físicos han definido como Multiversos? ¿De qué forma puede afectarnos todo esto en el corto plazo?

Veamos: mantenerse al margen de la informática, de Internet, del cloud, de las redes sociales, habría sido un gran error. Ahora sumamos a estas tecnologías otras muchas y según se van acumulando, la Inteligencia Artificial, la Computación Cuántica, los Metaversos, aumentan las posibilidades de estar fuera de juego, que no seamos capaces de mantener el ritmo, nos quedemos desactualizados y esto nos acabe perjudicando, especialmente a nivel profesional.

Por eso resulta tan importante desarrollar aún más la capacidad de aprender, como quedó de manifiesto con la realización del Observatorio de Aprendizaje, aprender se está convirtiendo en una cuestión de Alto Rendimiento. Nosotros en Futurizable lo tenemos claro, nunca queremos dejar de aprender y mientras podamos, también seguiremos compartiendo por aquí lo que vamos aprendiendo. Muchas gracias por leernos y por acompañarnos en esta aventura que no ha hecho más que empezar.

Etiquetas: futuro, metaverso, multiverso, simulacion

Siempre me ha gustado mucho la ciencia en general, pero es cierto que cuando descubría algún tema relacionado con la mecánica cuántica me llamaba la atención especialmente, aunque no era capaz de entender apenas lo fundamentos matemáticos y físicos que lo sustentan, sí que tenía la intuición de que debía prestarle atención porque en el futuro acabaría siendo algo muy importante.

Y ese futuro ha llegado, porque empezamos a ver cómo todas esas investigaciones al respecto de cómo se comporta la materia a escala cuántica comienzan a tener una aplicación clara en el ámbito de la informática, lo cual es muy relevante porque nos va a permitir dar un nuevo impulso a esta disciplina, como lo hemos visto ya antes por ejemplo con el cloud, la movilidad y la Inteligencia Artificial.

Ahora bien, cuando digo que me llamaba mucho la atención todo lo relativo a la mecánica cuántica, aunque realmente no fuese capaz de entender casi nada, sin embargo me resultaba muy inspirador ver que sí que había científicos con la capacidad de imaginar y luego trasladar a ecuaciones matemáticas todos los fenómenos inexplicables que se producen en el mundo cuántico. Hasta el punto que ahora muchos de esos científicos han pasado de la teoría a la práctica, de las ecuaciones matemáticas al código informático para hacer realidad lo que empezamos a conocer como computación cuántica.

Ya a la computación cuántica en particular y las tecnologías cuánticas en general, es a lo que vamos a dedicar el evento FUTURO Cuántico que realizaremos el 7 de abril en Madrid y de forma online, con el objetivo de juntar a lo largo de un día a la comunidad de Futurizable junto con algunos de los profesionales más relevantes del ecosistema cuántico en España. Un evento en el que contaremos con ponentes de las empresas que trabajan en el desarrollo de aplicaciones de esta tecnología en su sector, además de los emprendedores que a través de sus startups están buscando la forma de innovar con sus proyectos.

Los creadores de FUTURO Cuántico

Conoce a los ponentes que van a compartir con la comunidad de Futurizable sus conocimientos y trabajo en el ámbito de las tecnologías cuánticas.

• José Manuel de la Chica es CTO de Santander Universidades y de Universia Holding, nos contará cómo abordar una tecnología que lo impactará todo: desde el sector financiero a la estrategia tecnológica de Europa. De todas las tecnologías cuánticas, la computación es una de los campos con más capacidad de transformar radicalmente y de manera muy profunda un sector como el financiero. Las aplicaciones son muchas y de alto impacto, como veremos, pero el gran reto del sector en el futuro, igual que otros con alta probabilidad de impacto, consiste en prepararse para un futuro con muchas incógnitas y escenarios posibles a partir de los datos, certezas y contexto presentes. Esto sucede con casi todas las deep-tech, pero con quantum Computing, encontramos nuevos retos y nos obliga a ver el panorama actual en su conjunto, tomar decisiones y analizar aquellos casos de uso en los que es más directa la aplicación de la tecnología sin necesidad de esperar a la consolidación de su etapa comercial completa en un horizonte de 5-10 años. Eso es lo que trataremos de ver en la charla: que impacto puede tener, que se está haciendo y como puede gestionarse la expectativa y los resultados de forma eficaz dentro del sector financieros. Pero no solo eso, también veremos que planes tiene en marcha la UE para abordar el futuro cuántico al que nos acercamos inexorablemente.
• Patricia Contreras es doctora en tecnologías cuánticas y divulgadora científica, nos explicará qué son los Qubits y lo que hacen en las sombras. ¿Qué tiene la computación cuántica que atrae el interés de tantas empresas? Desde finanzas hasta farmacéuticas albergan la esperanza de adquirir una capacidad de cálculo nunca vista que revolucione su negocio. Pero la computación cuántica, ¿es tan poderosa como la pintan? En esta charla partiremos de la unidad básica de este tipo de computación, el qubit, y desgranaremos por qué puede aumentar la capacidad de cálculo de tal manera con respecto a la computación tradicional. También exploraremos los retos experimentales y matemáticos a los que se enfrenta la computación cuántica. Propondremos algunas de sus aplicaciones y comentaremos la apuesta española por la computación cuántica.
• Jaime Zamora es Technical Lead en ingeniería IA y algoritmos cuánticos, de la Dirección IA en Procesos en CaixaBank, expondrá las ventajas quantum inspired en procesos bancarios. Como son las ventajas del uso de algoritmos quantum inspired para problemas de Inteligencia Artificial en entornos fortificados y altamente restrictivos como el sector bancario. Como Technical Lead en ingeniería IA y algoritmos cuánticos ha la tenido la oportunidad, entre otras tareas, de realizar dos pruebas de concepto de aplicación de algoritmos quantum inspired en problemas de inteligencia artificial relacionados con el ámbito de su departamento, de la mano de Inspiration-Q, spin-off del CSIC especializada en computación cuántica y algoritmos cuánticamente inspirados.
• Otros ponentes confirmados para el evento del 7 de abril son: Ginés Carrascal de IBM, Sonia López de Microsoft, Sara Villalgordo de BBVA, Marta del Amo divulgadora científica, Carlos Kuchkovsky de Qcentroid, Patricia García de Kyndryl, Juantomás García y Jaime Vallejo de Sngular.
• Y como en el resto de eventos del ciclo FUTURO, en esta ocasión también tendremos un pre-evento y un post-evento, que se realizarán los días 28 de marzo y 19 de abril. En estos eventos online contaremos con las presentaciones de Carlos Sánchez,  de UAM, Carmen Bartolomé de Visualeo,  Alejandro Borrallo de Fujitsu, Esperanza Cuenca de Multiverse, Jaime Gómez de Santander, y Giannicola Scarpa de UPM.

Las startups cuánticas

En FUTURO Cuántico también tendremos una gran representación de startups que están realizando interesantes aportaciones en este sector y que demuestran que en nuestro país también se innova en una de las tecnologías más novedosas y prometedoras del momento.

• Multiverse Computing proporciona soluciones de computación cuántica para resolver problemas intratables o problemas muy difíciles que pueden resolverse mediante computación binaria pero utilizando menos recursos y en menos tiempo que cualquier algoritmo clásico, para industrias como las finanzas, la energía, la biotecnología o el transporte.
• Qilimanjaro Quantum Tech diseña, integra y comercializa productos y servicios de computación cuántica. Ha sido nombrada una de las “5 Top Quantum Computing Startups to Watch in 2022” por StartUs. Su objetivo es acelerar el “quantum-readiness” de las empresas con la disponibilidad de soluciones con ventajas realmente cuánticas. Sus desarrollos se centran en el co-diseño de chips y algoritmos cuánticos, para maximizar las prestaciones de cálculo en ámbitos de optimización y simulación. El acceso y el control de sus computadores cuánticos de qubits superconductores se realiza a través de un stack open-source, que aporta además accesos a backends de simuladores HPC. Qilimanjaro se financia desde sus inicios en 2020 en base a contratos multianuales con clientes internacionales.
• Inspiration-Q es una fintech de computación cuánticamente inspirada que construye soluciones a los retos más complejos en el sector financiero, utilizando algoritmos que funcionan tanto en ordenadores convencionales como en los futuros computadores cuánticos. Como spin-off del CSIC, su base tecnológica se apoya en 20 años de experiencia investigadora, ofreciendo ventajas competitivas en optimización, machine learning, y simulación. De este modo, Inspiration-Q ayuda a empresas y organizaciones a acortar plazos de adopción de la computación cuántica, al mismo tiempo que ofrece valor de negocio real en el ahora.
• Quantum Mads es una startup fundada en el año 2020 mediante la asociación de cuatro doctorandos en la Universidad del País Vasco (UPV/EHU), con el objetivo de aunar talento y ofrecer una alternativa comercial a los conocimientos derivados de la academia. De manera pionera, el proyecto persigue el objetivo de diseñar nuevas soluciones aplicando computación cuántica a problemas industriales, generando un valor diferencial en diversos sectores y aumentando la adopción y el ROI derivado de está tecnología mediante el uso de algoritmos híbridos clásico-cuánticos. Al mismo tiempo, participa en proyectos líderes de I+D+i y se sitúa a la vanguardia tecnológica, reforzada por el estrecho apoyo del NQUIRE Center, uno de los grupos de investigación en tecnologías cuánticas más influyentes del mundo. De este modo, Quantum Mads aboga por una adopción progresiva y sostenible de la tecnología cuántica, priorizando en cada etapa de su desarrollo la obtención del máximo impacto sobre el cliente.

Quantum is the new crypto

Y antes de terminar queríamos compartir unas reflexiones de Ricardo Forcano al respecto de la oportunidad que supone entrar a formar parte de este nuevo mundo cuántico, del mismo modo que hace años supuso hacerlo en el mundo crypto. Porque al fin y al cabo el ciclo de eventos FUTURO lo que busca es transmitir una visión de conjunto entre las grandes tecnologías del momento, por eso comenzamos hablando de descentralización y metaversos, continuamos ahora con la cuántica y trataremos también más adelante la Inteligencia Artificial.

De manera similar a la criptografía, la computación cuántica es difícil de entender. Por esta razón, los inversores que no invierten en lo que no entienden son reacios a invertir en esta industria emergente, como sucedió con las criptomonedas durante los primeros años. Al mismo tiempo, existen oportunidades muy limitadas para invertir en Quantum en la actualidad. Esto es similar a los primeros años de la criptografía durante los cuales la única oportunidad de inversión disponible era bitcoin. Por ambas razones, el flujo de inversión en computación cuántica sigue siendo bajo y por eso toda la industria se valora muy por debajo de los 50.000 millones en la actualidad. Pero la computación cuántica tiene un potencial disruptivo en la economía similar al de las criptomonedas. A medida que el software se come el mundo, la computación en la nube se volverá híbrida al combinar la computación clásica y la cuántica. Durante los próximos 10 años, las computadoras cuánticas desarrolladas por gigantes tecnológicos como Google e IBM y los jugadores cuánticos puros como IonQ, Rigetti y D-Wave superarán a las computadoras clásicas en tareas muy relevantes para nuestra economía como la simulación, la optimización y el aprendizaje automático. Por lo tanto, podría prever que la cantidad cuántica representará el 10% del total de la computación en la nube en 10 años, cuando la computación en la nube pueda tener un valor de mercado de varios billones. Descargo de responsabilidad: este no es un consejo de inversión, sino una reflexión sobre el impacto futuro de la tecnología solo con fines informativos.

Etiquetas: empresas, qbits, startups, tecnologías cuánticas

Pocas veces ocurre que seas consciente de que se está formando una ola con tal claridad y ser tan consciente de tener que subirse a ella, aunque como en todo lo que es innovación, puedan surgir muchas dudas y pueda haber mucha incertidumbre hasta que la tecnología se va asentando en el mercado. En el caso de la computación cuántica hemos podido seguirlo con bastante atención desde Futurizable y estamos siendo testigos del gran avance que se está produciendo en esta tecnología que según el Hype Cycle de Gartner se encuentra en su fase más incipiente.

Lo que ocurre es que cuando sigues de cerca el sector, por ejemplo leyendo cada semana la newsletter Quantum Pirates, te das cuenta del enorme movimiento que se está produciendo a nivel empresarial, donde cada semana se producen importantes inversores en startups que están poniendo las bases de esta tecnología, tanto a nivel de hardware como de software. Prueba de ello es que en pocos meses ya tres de las empresas pioneras en el desarrollo de la computación cuántica han dado el salto para cotizar en bolsa, en concreto IonQ y Rigetti, que ya cotizan directamente, además de D-Wave que por el momento cotiza a través de la SPAC llamada DPCM Capital.

Y volviendo a Quantum Pirates, si revisamos sus últimas newsletters podemos ver la gran actividad que hay a nivel de venture capital apostando por las empresas de este sector:

• QuantrolOx realiza una ronda de inversión de 1,6 millones de libras liderada por Nielsen Ventures
• TuringQ realiza su tercera ronda liderada por Oriza Holdings y ha captado ya 79 millones de dólares
• Quantinuum anuncia una nueva ronda de inversión por parte de IBM
• Classiq anuncia la captación de 33 millones de dólares por parte de inversores como Samsung Next
• Nord Quantique consigue 9,5 millones de dólares en su primera ronda de financiación
• Algorithmiq ha captado 4 millones de dólares de inversión por parte de inversores como Tiger Global
• Quantum Brillance cuenta con 22,5 millones de dólares para el desarrollo de su tecnología
• Aegiq ha realizado una ronda de inversión por valor de 3,5 millones de dólares
• HQS Quantum Simulations capta 12 millones de euros de financiación
• Terra Quantum capta 60 millones de dólares para el desarrollo de la plataforma Quantum as a Service
• Quantum Brilliance liderará el proyecto de investigación Deutsche Brilliance de 22,5 millones de dólares
• Atom Computing recauda 60 millones millones de financiación en su ronda tipo serie B

A todas estas noticias que se han producido en lo que va de año hay que sumar también las inversiones multimillonarias que están realizando algunos Estados y la puesta en marcha de múltiples iniciativas para el fomento de esta tecnología, como la creación de aceleradoras, concursos de startups y fondos de inversión especializados en el sector. Por esto decíamos la semana pasada que el futuro es cuántico, básicamente porque se está creando un caldo de cultivo muy enriquecido para que pronto podamos ver una evolución de Internet, en cuanto a infraestructura se refiere, como la que hemos vivido en los últimos años gracias al cloud computing.

Ahora bien, ¿cómo podemos participar nosotros en esta gran revolución? como siempre decimos cuando se trata de un nuevo sector que comienza a desarrollarse y se encuentra en una fase muy incipiente, lo más importante ahora es aprender sobre ello, para crearse una buena base de conocimiento que nos permita más adelante tomar decisiones al respecto, por ejemplo invirtiendo en algunas de estas empresas, colaborando profesionalmente con ellas o incluso emprendiendo en este sector tan prometedor, donde como en todos los demás, serán necesarios muchos tipos de profesionales, no solo los de perfil técnico, para impulsar esas empresas.

Por esto es por lo que estamos organizando el evento FUTURO Cuántico que vamos a realizar el 7 de abril en Madrid y donde también se podrá participar de forma online, porque queremos ayudar a dinamizar este ecosistema en España y dar a conocer las oportunidades que supone participar en él, por ejemplo descubriendo algunas de las startups más relevantes que se dedican a las tecnologías cuánticas en nuestro país y conociendo los proyectos que han empezado a desarrollar las grandes empresas, como son las empresas financieras y energéticas.

Por qué es buen momento para pensar en computación cuántica

Los negocios muchas veces se aprovechan de las tendencias del mercado para lograr nuevos impulsos a su actividad, encontrando la forma en la que utilizar la tecnología para mejorar sus productos o realizar innovaciones que solucionen las necesidades de sus clientes. Lo hemos visto desde la llegada de Internet, por ejemplo con el desarrollo de diferentes etapas la Internet social, la Internet móvil, la Internet del valor y lo podríamos ver en el futuro con la Internet cuántica.

Muchas veces he pensado que algunos de los grandes problemas que afronta el ser humano en la actualidad podrían resolverse cuando contemos con modelos de predicción basados en Inteligencia Artificial que nos ayuden a tomar decisiones al respecto por ejemplo de si es posible que volvamos a vivir una pandemia como la del coronavirus en los próximos años o qué ocurriría en el medio ambiente si decidimos poner en marcha algunas de las ideas que propone la geoingeniería para revertir el calentamiento global.

Y aunque esto sea aún pura especulación, lo que sabemos de computación cuántica, al respecto de cómo puede ayudarnos a potenciar la Inteligencia Artificial, a través del quantum machine learning, nos lleva a pensar en que pronto esta tecnología podrá ayudarnos a tomar mejores decisiones en aspectos estratégicos, como puede ser lo relativo a la resolución de conflictos, la gestión de inversiones, el conocimiento de los fenómenos meteorológicos, la evolución de los mercados y muchos otros aspectos en los que hasta ahora todo lo que hemos podido hacer es tomar decisiones basadas en la experiencia o la intuición.

Buscamos patrocinadores para FUTURO Cuántico

Si todas estas ideas al respecto de cómo la innovación se va a ver afectada por las tecnologías cuánticas te han parecido interesantes, en el evento FUTURO Cuántico tendrás una oportunidad para aprender más sobre ello y pensar en cómo poder aprovecharlo.

Una de las mejores formas de participar en FUTURO Cuántico es a través de un patrocinio, ya que para una empresa, con la aportación de 1.000 euros puede conseguir 5 entradas presenciales, 10 entradas virtuales y además visibilidad tanto en el evento como en la newsletter Futurizable. De esta forma la empresa que quiera introducirse en este sector tiene una gran oportunidad para que su equipo lo conozca y aprenda sobre ello, o incluso para invitar a sus clientes al evento y de esta forma pensar juntos cómo aprovechar esta oportunidad.

Si estás interesado en patrocinar el evento FUTURO Cuántico puedes ponerte en contacto directamente con javier@futurizable.com para hablar sobre ello y ver la mejor forma en la que participar como empresa en esta iniciativa.

Etiquetas: cloud computing, empresas, quantum computing, startups

Supongo que recuerdas cuando se empezó a hablar del Cloud Computing; ahora apenas se habla de ello, pero casi todo lo que hacemos hoy en día en Internet pasa por esa tecnología e infraestructuras que han añadido una gran versatilidad y potencia a todo lo que hacemos online. Y lo más importante es que la nube no solo nos ha permitido hacer «más y mejor» sino también «diferente» lo que ha amplificado nuestras actividades digitales y permitido el surgimiento de nuevas utilidades o modelos de negocio.

El desarrollo de la Inteligencia Artificial es probablemente uno de los que más se ha beneficiado del desarrollo del cloud computing, porque aunque se pueda pensar que no ha sido totalmente imprescindible, lo cierto es que disponer de toda esa infraestructura de cómputo y sobre todo de almacenamiento de datos, ha sido el mejor sustrato para que ahora podamos estar disfrutando de todo tipo de servicios basados en machine learning/deep learning. No es casualidad que las empresas que mayor apuesta realizaron hace años por el cloud sean las mismas que ahora están sacando mayor provecho de la AI.

Del mismo modo va a ocurrir con el Quantum Computing, como tecnología e infraestructura va a permitir que podamos dar un nuevo salto en el desarrollo de la informática y de Internet, facilitando el desarrollo de nuevas utilidades y potenciando algunas ya existentes, debido a unas nuevas características que hasta ahora no estaban a nuestro alcance. Así veremos como, por ejemplo, la Inteligencia Artificial es de las primeras en aprovechar esta tecnología, del mismo modo que hizo con el cloud, lo cual le permitirá hacer mejor y en menos tiempo muchas de las cosas que ha estado haciendo hasta ahora.

La base de la relación entre la Inteligencia Artificial y la Computación Cuántica la encontramos en la probabilidad, porque ambas se basan en ésta para su funcionamiento, ya que el deep learning, cuando ofrece resultados a través de la aplicación de sus algoritmos, no necesita ofrecer resultados deterministas sino que se muestra a partir de una probabilidad. Por ejemplo cuando un algoritmo de reconocimiento de imagen tiene que diferenciar entre un perro y un gato, se ejecutan una serie de redes neuronales que acaban ofreciendo un resultado que permite diferenciar perfectamente entre los dos animales pero no necesita hacerlo con el 100% de exactitud, porque con un % menor se puede estar totalmente seguro de que un perro no es un gato. Del mismo modo cuando se desarrollan algoritmos para la conducción de vehículos autónomos, no es necesario saber con el 100% de precisión si una señal es un stop o un prohibido, ya que saberlo con una menor probabilidad ahorra muchos recursos de cómputo y también mucho tiempo.

Y aquí es donde entra en juego la Computación Cuántica, porque, por el propio funcionamiento de sus algoritmos, que trabajan de forma probabilística, ofrece una gran utilidad para potenciar el desarrollo de la Inteligencia Artificial, de manera que podamos estar hablando ahora de una nueva disciplina informática a la que se ha denominado Quantum Machine Learning.

Así el Aprendizaje Automático Cuántico se sitúa entre la mecánica cuántica y la informática, sumando esfuerzos para combinar la Computación Cuántica y el Aprendizaje Automático, a través de algoritmos y modelos de aprendizaje automático cuántico que usan las ventajas de la información cuántica con el fin de mejorar el aprendizaje automático clásico, por ejemplo a través de la mejora de los algoritmos clásicos mediante computación cuántica. Además, el aprendizaje automático cuántico incluye también la aproximación reciproca, aplicando los métodos de aprendizaje automático clásico a la teoría de la información cuántica. De esta forma se pueden proporcionar soluciones al análisis de grandes volúmenes de datos utilizando el poder del paralelismo de la computación cuántica.​

Del mismo modo otro sector tecnológico que se va a ver muy influido por la computación cuántica es el de la criptografía, debido al gran desarrollo que ha tenido esta tecnología con su aplicación en el ámbito financiero a través de las criptomonedas, se comenta mucho la posibilidad de que la cuántica rompa los algoritmos de cifrado que se usan en muchos ámbitos de la seguridad informática y correspondientemente veremos en los próximos años un importante desarrollo de algoritmos cuánticos enfocados en la seguridad informática.

Si te interesan estos temas y quieres aprender más sobre ello, podrás hacerlo el 7 de abril en el evento FUTURO Cuántico.

Llega FUTURO Cuántico

El próximo evento del ciclo FUTURO estará dedicado a la Computación Cuántica y será una gran oportunidad para adquirir una primera base de conocimiento sobre el tema, de la mano de unos ponentes excepcionales que ya han confirmado su participación el 7 de abril en el evento que realizaremos en el Sngular Hub Madrid.

FUTURO Cuántico es un encuentro profesional sobre el impacto de la computación cuántica y las comunicaciones cuánticas a nivel tecnológico, económico y social.

Tras la exitosa realización el 1 de diciembre de 2021 del evento FUTURO Descentralizado y el 1 de marzo de 2022 de FUTURO Virtual volvemos a la carga con un nuevo evento de esta serie de sobre tecnología e innovación, donde conectaremos el mundo de las tecnologías cuánticas con otras como la Inteligencia Artificial y la criptografía sobre la que se basa Blockchain.

Por qué dedicar un evento a la Computación Cuántica

La computación cuántica se perfila como una de las tecnologías que más puede influir en el futuro.

Qué veremos en el evento FUTURO Cuántico

Algunos de los temas que tenemos previsto tratar en el evento son:

• Computación Cuántica vs computación convencional
• Aplicaciones actuales de la computación cuántica
• Retos a los que se enfrentan las tecnologías cuánticas
• Programación cuántica vs programación convencional
• Principales empresas que trabajan con tecnologías cuánticas
• Nuevas startups dedicadas al desarrollo de tecnologías cuánticas

El programa del evento FUTURO Cuántico

10.00h Bienvenida, recepción de ponentes y participantes
10.05h Charlas sobre tecnologías cuánticas

• José Manuel de la Chica – Santander
• Patricia Contreras – Divulgadora
• Ginés Carrascal – IBM
• Jaime Zamora – Caixabank

12.00h Café y networking
12.30h Debate: oportunidades, retos y amenazas de la computación cuántica

• Sonia López – Microsoft
• Sara R Villalgordo – BBVA
• Juantomás García – Sngular

13.30h a 14.30h Foro de inversión con presentaciones de startups

• Juan Luis Sánchez – Multiverse
• Victor Canivell – Qilimanjaro
• Samuel Fernández – Inspiration Q
• Javier González – Quantum Mads

14.30h a 16h Comida de networking
16.00h a 17.30h Talleres sobre tecnologías cuánticas

• Jaime Vallejo – Sngular
• Carlos Kuchkovsky – Qcentroid

17.30h a 18.30h Cervezas y networking

¿Qué te parece el plan? ¿Te apuntas a FUTURO Cuántico?

Etiquetas: computación cuántica, FUTURO Cuántico, quantum computing

 

Entre todas las tecnologías de vanguardia, la computación cuántica es de las más novedosas y también desconocidas por el gran público. Hablamos de un concepto que comienza a plantearse en los años 80 por parte de científicos como Richard Feynman y que actualmente se postula como una de las palancas más importantes para ayudar a la humanidad a dar un nuevo salto en su evolución tecnológica.

Básicamente se trata de aumentar significativamente la capacidad de cómputo de los ordenadores actuales e introducir nuevas formas de computación que nos permitan resolver problemas que con las tecnologías actuales resultan irresolubles. Para ello recurrimos a las cualidades de la mecánica cuántica que nos permite trabajar con Qbits en lugar de Bits, lo cual aumenta las posibilidades de cálculo de los ordenadores, y en base a ello al desarrollo de nuevos algoritmos informáticos que ofrecen una gran utilidad para potenciar otras tecnologías como la Inteligencia Artificial.

Lo que ocurre es que hasta hace muy pocos años no habíamos visto aplicaciones reales de esta tecnología, considerando que muy pocas empresas tenían la capacidad de trabajar sobre ello, más allá de la investigación que se estaba realizando a nivel de laboratorio por parte de diferentes centros de investigación de universidades y también empresas como IBM. Así que fue en 2011 cuando se inició la carrera comercial en este sector con la venta de la primera computadora cuántica por parte de D-Wave a Lockheed Martin.

10 años después comenzamos a ver que otras empresas de este sector han alcanzado un nivel de madurez suficiente como para comenzar a ofrecer sus primeros productos comerciales, a lo cual han llegado en muchos casos gracias a importantes inversiones de capital riesgo que apoyan este nuevo negocio, que tan importante puede llegar a ser si se cumplen las expectativas que se han planteado.

Así vemos como según la firma de investigación financiera PitchBook, las empresas en el negocio del hardware y software de computación cuántica han recaudado casi 1.020 millones de dólares por parte del capital riesgo durante el año 2021 lo cual es mucho más que los 684 millones generados en 2020 y los 188 millones en 2019. Y entre todas las operaciones de inversión destaca la realizada por BlackRock que invirtió en julio de 2021 450 millones de dólares en PsiQuantum a una valoración de 3.150 millones de dólares.

Lo que está resultando diferente en esta ocasión al respecto de cómo suelen financiarse las nuevas empresas tecnológicas es que en una fase muy incipiente de su desarrollo, sin haber logrado convertirse en empresas rentables, comienzan a cotizar en bolsa, gracias a una nueva forma de salir al mercado llamada SPAC. Lo cual es bastante similar a lo que está ocurriendo con el sector NewSpace.

Veamos los dos casos actuales de empresas de computación cuántica que salen a bolsa.

IonQ, la primera empresa cuántica que cotiza en bolsa

IonQ comenzó a cotizar en el NYSE con el símbolo IONQ el 1 de octubre de 2021 a través de una fusión con la SPAC dMY Technology Group, Inc. III, antes NYSE: DMYI. La empresa es pionera en este sector con el desarrollo de una computadora cuántica de iones atrapados y es la única compañía con sus sistemas cuánticos disponibles a través de la nube en Amazon Braket, Microsoft Azure y Google Cloud. Gracias a esto ha alcanzado una facturación de 636 millones de dólares, lo cual le está permitiendo acelerar la comercialización de sus computadoras cuánticas líderes a nivel industrial. Christopher Monroe y Jungsang Kim fundaron de la empresa, tras 25 años de investigación de esta tecnología, en las universidades de Maryland y Duke.

Ahora vemos cómo funciona el ordenador cuántico de IonQ:

• Utiliza un sistema cuántico, como es el espín de un electrón, para hacer un tipo muy específico de matemáticas que aprovechan el comportamiento singularmente complejo de los sistemas cuánticos, como el entrelazamiento y la superposición, para realizar cálculos que son diferentes de los que pueden realizar las computadoras ordinarias basadas en la física clásica.
• Para la creación de los qbits se utiliza un sistema cuántico natural basado en átomos individuales que funcionan como unidades de procesamiento cuántico. Para ello en primer lugar son atrapados en el espacio 3D y luego se usan láseres para la preparación inicial hasta la lectura final. Para conseguirlo se utiliza ingeniería óptica, mecánica de precisión y un control de firmware detallado sobre una variedad de componentes.
• Los qbits de IonQ son átomos de iterbio ionizado, un metal plateado que forma parte de las tierras raras. Cada átomo de iterbio es perfectamente idéntico a todos los demás átomos de iterbio del universo. Además, una vez preparados en un estado cuántico estable particular, pueden permanecer en ese estado durante períodos de tiempo muy largos. Son tan consistentes que se utilizan en uno de los relojes atómicos más precisos jamás construidos.
• Una vez que se ha convertido el átomo en un ion, se utiliza un chip llamado trampa de iones lineal para mantenerlo en el espacio 3D. Esta pequeña trampa cuenta con alrededor de 100 pequeños electrodos diseñados, litografiados y controlados con precisión para producir fuerzas electromagnéticas que mantienen los iones en su lugar, aislados del entorno para minimizar el ruido ambiental y la decoherencia.
• A través de una estructura de cadena lineal se puede crear desde un sistema de un qubit hasta un sistema de más de 100 qubits sin tener que fabricar un nuevo chip o cambiar el hardware subyacente. Así han sido capaces de ejecutar puertas lógicas de un solo qubit en una cadena de 79 iones y algoritmos complejos en cadenas de hasta 11 iones.
• Antes de poder usar los iones para realizar cálculos cuánticos, es necesario prepararlos a través de un proceso de enfriamiento, que reduce el ruido computacional y hace que los iones sean mejores qubits, seguido de la preparación del estado, que inicializa cada ion en un estado «cero» bien definido, listo para realizar algoritmos.
• La computación con átomos se realiza utilizando una serie de operaciones llamadas puertas lógicas que permiten manipular el estado de los qubits, primero codificando y luego operando con la información que queremos calcular. Para realizar estas puertas lógicas se utilizan una serie de rayos láser individuales, cada uno de los cuales se refleja en un ion individual, más un rayo que actúa de manera global. La interferencia entre los dos haces de láser produce una nota de ritmo que tiene exactamente la energía necesaria para impulsar a los qubits a un estado diferente.
• Una vez que se ha realizado este proceso se procede a la lectura de la respuesta de los iones haciendo brillar un láser resonante sobre todos ellos al mismo tiempo. Este proceso colapsa cualquier información cuántica compleja que hayamos creado y fuerza a cada Qubit a uno de dos estados. Recoger y medir esta luz permite leer simultáneamente el estado colapsado de cada ion, de forma que uno de los estados se ilumina en respuesta a la luz láser y el otro no. Este fenómeno podemos interpretarlo como una cadena binaria, donde cada átomo brillante es un 1 y cada átomo oscuro es un 0.
• Para mantener con éxito la información cuántica generada, los qubits no pueden interactuar con nada. Para ello se coloca la trampa de iones dentro de una cámara de vacío en la que hay alrededor de cien billones de veces menos moléculas por pulgada cúbica que en el aire libre.
• Una vez que se han colocado todos estos elementos la cámara de vacío, todo el conjunto entra en un recipiente aún más grande con una variedad de sistemas de control eléctricos, mecánicos y ópticos. Esto a su vez se conecta a una computadora clásica que ejecuta un software de control personalizado, y tras realizar la calibración necesaria se obtiene una computadora cuántica en pleno funcionamiento, lista para ejecutar puertas lógicas y otro tipo de algoritmos cuánticos.

Rigetti también prepara su salida a bolsa

Siguiendo los pasos de IonQ nos encontramos con la empresa Riggeti que quiere fusionarse con la SPAC Supernova II en una operación valorada en 1.500 millones de dólares, teniendo como futuro símbolo RGTI.

Rigetti Computing se dedica al desarrollo de sistemas integrados para la construcción de computadoras cuánticas y los procesadores cuánticos superconductores que las alimentan. A través de su plataforma Quantum Cloud Services (QCS), sus máquinas se pueden integrar en cualquier nube pública, privada o híbrida.

En junio de 2021 Rigetti presentó sus chips superconductores escalables con una arquitectura de múltiples chips patentada que constituye un componente básico para las nuevas generaciones de procesadores cuánticos. La empresa espera escalar sus computadoras cuánticas de 80 qubits en 2021, a 1.000 qubits en 2024 y a 4.000 qubits en 2026.

Algunos de los clientes con los que cuenta la empresa son Amazon Web Services, Astex Pharmaceuticals, DARPA, NASA, Standard Chartered Bank y el Departamento de Energía de EE. UU. Además entre sus inversores destacan Rowe Price Associates, Inc, Bessemer Venture Partners, Franklin Templeton, In-Q-Tel, Keysight Technologies, Palantir Technologies y Ampere Computing.

Qué son las SPAC

Como acabamos de ver estas dos empresas de computación cuántica pioneras en salir a bolsa lo van a hacer a través de una SPAC, que significa compañías con propósito especial de adquisición, lo cual está facilitando a muchas compañías innovadoras salir a bolsa sin tener que pasar por los trámites convencionales, aunque teniendo que realizar otros sacrificios al respecto. La idea es que una especie de fondos de inversión que pueden salir a cotizar en bolsa de manera rápida, buscan empresas con alto potencial de crecimiento en las que invierten, en una especie de fusión, de forma que la SPAC desaparece y es la empresa invertida la que se queda cotizando en bolsa.

Para saber más al respecto de los pros y contras de invertir en empresas innovadoras a través del modelo de las SPAC es recomendable leer el artículo SPACS: ¿Añaden valor? ¿Para quién? escrito por Ramón Blanco.

¿Y en España?

Multiverse Computing, la startup española líder en computación cuántica para el sector financiero,  acaba de anunciar la realización de una ronda de financiación de 10 millones de euros, liderada por JME Ventures y en la que también han participado los fondos Quantonation, EASO Ventures, Inveready, CLAVE Capital (Mondragón Fondo de Promoción), Ikerlan, LKS, Penja Strategy, Seed Gipuzkoa y Ezten Fondo de Capital Riesgo.

Gracias a esta ronda de financiación la compañía podrá adentrarse en nuevos mercados como la energía, movilidad y fabricación inteligente, donde ya trabaja con clientes de referencia. También le permitirá seguir impulsando su expansión global, que actualmente incluye una filial en pleno funcionamiento en Toronto y dos aperturas recientes en París y Múnich.

Multiverse Computing es la creadora y desarrolladora de la plataforma Singularity® enfocado en la industria financiera y que permite a los profesionales del sector utilizar algoritmos cuánticos desde una simple hoja de cálculo para abordar problemas muy complejos, como la optimización de carteras y la detección de fraudes, sin requerir ningún conocimiento previo en relación al uso computadoras cuánticas. Un proceso que aporta una fuerte ventaja competitiva.

Para finales de este año la empresa espera tener al menos 24 patentes internacionales de algoritmos cuánticos y que su cartera de patentes crezca a más de 150 en los próximos años. Para ello colabora con socios tecnológicos reconocidos en computación cuántica como IBM, Microsoft, Xanadu, D-Wave, IonQ, Rigetti, Pasqal, Alpine, Quantum Technologies, Strangeworks, Orca, Amazon AWS, Fujitsu, entre otros. También, trabajan con grandes instituciones financieras internacionales que exploran el potencial de la computación cuántica.

Si quieres estar al día de todo lo que se cuece en el mundo de la computación cuántica te recomendamos la newsletter Quantum Pirates.

Etiquetas: computación cuántica, D-Wave, IBM, IonQ, Multiverse, quantum computing, rigetti

Introducción

“Pienso que se puede afirmar tranquilamente que nadie entiende la mecánica cuántica… No te pongas a repetir, si puedes evitarlo ¿pero cómo puede ser así? porque irás hacia un callejón sin salida del que nadie ha escapado. Nadie sabe cómo puede ser así. Si usted piensa que entiende la mecánica cuántica… entonces usted no entiende la mecánica cuántica» Richard Feynman

Tras leer estas palabras y reflexionar sobre ellas, teniendo en cuenta que Richard Feynman, además de haber recibido el premio Nobel de física, está considerado como el padre de la computación cuántica, y ha sido de uno de los científicos que más ha aportado al desarrollo actual de la mecánica cuántica, sería una osadía intentar explicar en detaller en qué consiste la computación cuántica. Pero lo que sí que podemos hacer es recomendar una serie de recursos que pueden ayudar a aquellos que estén interesados en profundizar en ello o incluso aprovechar la oportunidad que supone por lo incipiente que es esta nueva disciplina tecnológica.

Recursos sobre computación cuántica

No es la primera vez que hablamos de computación cuántica en Futurizable, ya que en 2016 hicimos un artículo donde lo mencionábamos junto a otras tecnologías incipientes en el ámbito de la informática, de las cuales, claramente, la que más protagonismo ha tomado en este tiempo es la cuántica. Del artículo anterior vale la pena recordar como apenas había un puñado de empresas dedicadas a trabajar en este ámbito, frente a las más de 100 startups que han surgido en estos años, enfocadas en realizar distintos tipos de desarrollos en el marco del quantum computing. Podemos destacar D-Wave, con su plataforma Leap; Riggeti, que ofrece su plataforma de computación cuántica a través de Amazon Web Services; IonQ, que ha apostado por el modelo de computación cuántica basado en trampa de iones propuesto por el físico español Ignacio Cirac; y Zapata Computing, que trabaja en el desarrollo de los algoritmos cuánticos necesarios para que comiencen a aparecer los primeros casos de uso reales de la tecnología.

En lo que a startups españolas se refiere, nos encontramos por ejemplo con Quside que se dedica al diseño y fabricación de componentes cuánticos innovadores para cualquier dispositivo conectado. Para ello han desarrollado una tecnología de generación de números aleatorios cuánticos, con el objetivo de habilitar la próxima generación de soluciones de cifrado. Quside nació como una spin-off del ICFO-The Institute of Photonic Sciences en Barcelona. Después de más de 6 años de intenso esfuerzo de I + D en el desarrollo de dispositivos cuánticos para comunicaciones seguras, el equipo tomó el camino de la industrialización y constituyó la empresa en 2017. A partir de ese momento la compañía se dedica al desarrollo de su innovadora tecnología cuántica y fotónica.

Otras startups españolas que trabajan en el ámbito de la computación cuántica a las que habrá que seguir la pista son Q-LION, Metempsy, Multiverse y VLC Photonics.

Además hay que destacar que las grandes empresas tecnológicas cuentan ya con programas específicos para el desarrollo de esta tecnología, de manera que, al igual que ha ocurrido con la Inteligencia Artificial (al menos de momento) la idea es compartir y colaborar, de forma que, uniendo fuerzas en todas estas empresas, se puedan afrontar los grandes retos que presenta esta tecnología, tanto desde el punto de vista científico como a la hora de aplicarlo en casos reales.

En este sentido sabemos desde hace tiempo que la apuesta por la computación cuántica de IBM se realiza a través del proyecto Quiskit, donde están haciendo una importante labor de divulgación, gracias a al trabajo en la materia que realizan profesionales como Asier Arranz. Por otro lado sabemos que la iniciativa de Google con su proyecto Cirq, está muy ligada a su estrategia de Inteligencia Artificial, que Microsoft desarrolla también sus propias iniciativas en el marco de Azure y que Amazon ha llamado Braket a su iniciativa de informática cuántica.

También otras muchas empresas tecnológicas como Intel, Baidu, Mitsubishi, Nokia, Alibaba, … tienen sus propios programas para el desarrollo de la computación cuántica, por lo que vemos que estamos en un momento importante en cuanto al interés por la tecnología se refiere y lo que tendremos que ver en los próximos años es el nivel de madurez que se puede llegar a lograr, a través de los casos de uso en diferentes industrias, igual que ha sucedido recientemente con otras tecnologías como blockchain.

Las diferentes aplicaciones cuánticas

Antes de entrar en detalle sobre el funcionamiento de la computación cuántica conviene saber que existen diferentes aplicaciones cuánticas más allá de la propia computación, de forma que, actualmente, se trabaja en paralelo en el desarrollo de estas tecnologías basadas en la teoría de la información cuántica, de las cuales algunas están claramente más avanzadas que otras.

1. Las comunicaciones cuánticas consisten en la transmisión de información valiéndose de los principios de la mecánica cuántica y propiedades como el entrelazamiento cuántico y la teleportación cuántica. Su desarrollo se basa principalmente en la criptografía cuántica y la computación cuántica, se proyecta como el futuro medio de comunicación ideal debido al gran aporte en el área de la seguridad informática. Se considera que en un futuro próximo se podrán implementar redes cuánticas que reemplacen a los actuales sistemas de telecomunicación especialmente para ofrecer utilidad en comunicaciones que trabajan con información crítica como puede ser la financiera, legal o de seguridad nacional.
2. La criptografía cuántica es la criptografía que se basa en los principios de la mecánica cuántica para garantizar la absoluta confidencialidad de la información transmitida. Una de sus propiedades más importantes consiste en que si un tercero intenta espiar durante la creación de la clave secreta, el proceso se altera descubriendo al intruso antes de que se transmita la información privada, lo cual es consecuencia del teorema de no clonado.
3. La computación cuántica es a lo que vamos a dedicar este artículo y consiste en el uso de qubits en lugar de bits, dando lugar a nuevas puertas lógicas que hacen posibles nuevos algoritmos.
   La programación cuántica está surgiendo a la par que se van desarrollando los ordenadores cuánticos, por lo que las principales empresas que trabajan en ello han creado sus propios lenguajes de programación como puede ser Q sharp de Microsoft, QASM desarrollado por IBM para ser usado en el marco de su framework Qiskit. Y sobre todo tenemos que considerar la gran relevancia que está tomando Python en este sector, al igual que ha ocurrido antes en el ámbito de la Inteligencia Artificial.
4. Todos estos desarrollos nos llevarían en un futuro a disponer del llamado Internet Cuántico que funcionaría a través de satélites y nos colocaría a un nuevo nivel en cuanto al uso que podemos hacer de las tecnologías de comunicaciones e informáticas.
5. Finalmente tenemos que pensar en otros tipos de aplicaciones por ejemplo en temas como la metrología y sensores, donde ya se trabaja por ejemplo en el diseño de alternativas a los relojes atómicos, en sistemas de navegación basados en acelerómetros como alternativa al sistema GPS y en el desarrollo de gravitrómetros cuánticos, entre otras muchas aplicaciones.

Cuatro formas en las que se pueden crear los qubits

De cara a poder desarrollar ordenadores cuánticos resulta imprescindible poder disponer de un hardware que sea capaz de trabajar con qubits, para lo cual se han propuesto diferentes soluciones, tanto de manera teórica o experimental, como desarrolladas de forma práctica, lo que ocurre es que la mayoría de ellas aún no están disponibles de manera comercial y sobre todo que aún no podemos saber si una de ellas se impondrá frente a las demás o si se mantendrán varias opciones en función de la utilidad que se quiera obtener. En todo caso lo que vamos a ver a continuación son 4 de las formas que están más desarrolladas hasta el momento.

1. Utilizar el spin de partículas como el electrón para crear qubits, sabiendo que las partículas como los electrones, o los propios átomos, tienen una propiedad de tipo magnético denominada spin. Podemos imaginarnos el electrón como un pequeño imán, con su polo Norte y su polo Sur. En estado de superposición, la dirección Sur-Norte de éste queda indefinida. Para tratar de conocerla, utilizamos un aparato de medida que hace pasar el electrón entre dos imanes, uno mostrando su polo S y otro mostrando su polo N. Uno de los imanes (S) es más potente que el otro, de forma que si el electrón tiene su polo N hacia el S del aparato de medida y viceversa, saldrá del aparato con una trayectoria ligeramente desviada hacia donde estaba el polo S del aparato. Si, por el contrario, el electrón tiene sus polos iguales respecto a los del aparato, el que es más potente, el S, repele el polo S del electrón y la trayectoria de éste al salir, estará ligeramente desviada en la dirección N del aparato. Bien, si el electrón tiene su spin o dirección S-N en una dirección cualquiera, deberíamos ver trayectorias en diferentes ángulos y desviaciones, pero los experimentos nos dan dos trayectorias al 50%, como si el spin siempre estuviese perfectamente alineado con la dirección de los imanes del aparato, ya sea hacia el N o hacia el S. Al observar la distribución de los impactos de los electrones en la lámina final, no hay impactos en la zona donde llegarían los electrones cuyo spin tiene una dirección S-N inclinada u horizontal y su desviación hacia el N o el S no fuese tan marcada.
2. Utilizar la dirección de polarización del fotón para crear el qubit, de forma muy semejante a lo que ocurre con el spin del electrón. El plano de vibración asociado al fotón, puede tener distintas inclinaciones, y existen filtros que solo dejan pasar los fotones cuyo plano de polarización está en un ángulo concreto. En estado de superposición, dicho plano está indeterminado, y al aplicarle el filtro vertical, se deshace la superposición y dejará pasar fotones al 50% con polarización vertical, mientras que otro 50% de fotones se habían manifestado con polarización horizontal y no pasan el filtro. En el experimento de los tres filtros, por ejemplo, se ve que si aplicamos un filtro que solo deja pasar la polarización horizontal, al aplicar un filtro vertical, no pasan fotones. Pero si, tras un filtro horizontal, colocamos otro inclinado un ángulo de 45º, el estado de superposición que provoca éste, hace que un filtro vertical posterior deje pasar el 50% del haz de fotones.
3. Usar una trampa de iones para crear los qubits, mediante campos eléctricos y electromagnéticos.Al disponer iones (suelen ser de Calcio) capturados de forma que solo puedan vibrar en una de las tres dimensiones (Z), este único movimiento solo se manifiesta según cantidades concretas de energía (cuantos). En estado de superposición, podemos tener un ión en un estado indeterminado entre movimiento cero y vibración asociado a un estado energético concreto. Al incidir con un láser sobre el ión, según el estado energético que adopta al romperse la superposición, sale un fotón o no.
4. Usar el efecto túnel entre dos superconductores (Unión Josephson, Temple Cuántico) es otra forma de crear qubits que cumplan con las características definidas por la lista de criterios propuesta por Di Vincenzo. Para ello se utiliza un circuito de superconductores (suele ser aluminio) a temperaturas muy cercanas al cero absoluto, en los que hay un sistema resonante (su estado se manifiesta a través de frecuencias) que puede estar en lo que se llama el estado “Ground” o básico que representará el 0, y puede estar en un estado “excitado”, al aplicar micro-ondas con una energía muy concreta, que representará al 1. Si la frecuencia aplicada con las microondas no llega a ser la exacta que pone al sistema en el estado excitado, el sistema se queda en un estado de superposición. En estos circuitos, la parte clave son las Uniones de Josephson en las que se produce el conocido efecto túnel, que es el que permite pasar electrones (los pares de Cooper) a través del aislante entre los dos superconductores. Es curioso que, precisamente, el efecto túnel sea el inconveniente que se encuentran los transistores de los chips clásicos para funcionar bien, siendo justo el efecto clave para que los chips cuánticos funcionen en el nuevo paradigma de la computación cuántica. Éste es el sistema utilizado por IBM en su ordenador cuántico Q, en el que un circuito tipo “trasmon” se comporta de forma cuántica en arquitecturas de diferentes formas y diferente número de qubits En la técnica del Temple Cuántico, que es la que usa D-Wave, el sistema es de un número mucho mayor de qubits y se analiza la distribución de valores del hamiltoniano (una función que mide la energía del sistema) obteniendo un “landscape” o paisaje en el que el valor mínimo representa la solución óptima al problema computacional.

Cómo empezar a aprender sobre computación cuántica

De las primeras cosas que podemos hacer cuando nos planteamos aprender sobre una nueva tecnología, es empezar a ir a eventos para conocer el estado de desarrollo de la materia y conocer a otras personas que se encuentran en una situación parecida a la nuestra, de forma que ésto nos podrá ayudar a tomar una decisión al respecto de cómo adentrarnos en esta materia y sobre todo hacerlo de la mano de otros que ya llevan parte del camino recorrido. A este respecto de los eventos ya se han empezado a poner en marcha algunos, como por ejemplo en Madrid están el Meetup Computación Cuántica en Madrid promovido por IBM y el Meetup Quantum and Beers Madrid promovido por Sngular, aunque en Meetup podremos encontrar otros que se realizan en otras ciudades.

Antes de lanzarnos a participar en eventos sería bueno llegar allí con cierta base en cuanto a los principales aspectos a conocer de esta disciplina y conocer conceptos como el qubit, la superposición, el entrelazamiento, las puertas cuánticas, como la de Hadamard y CNOT, o la esfera de Bloch. A este respecto recomendamos por aquí unos vídeos de Derivando, Date un Voltio y Quantum Fracture, que son grandes divulgadores científicos y explican el tema de la forma más didáctica posible. Además si quieres entender las connotaciones que esta tecnología va a tener a nivel de desarrollo informático y de negocio para las startups te recomendamos ver este vídeo de Platzi.

Los Frameworks para programar ordenadores cuánticos

Para trabajar con la computación cuántica, como ocurre con otras tecnologías recientes, lo mejor es subirse a hombros de gigantes, es decir, aprovechar todo el trabajo que ya han hecho las grandes empresas tecnológicas, para construir sobre ello nuevas ideas y aplicaciones. De hecho si estas empresas han decidido apostar por este modelo de funcionamiento es porque saben que es la mejor forma de impulsar un nuevo sector en el que existen tantas incertidumbres y dificultades a superar. Por lo tanto lo que vamos a descubrir a continuación son las plataformas sobre las que podemos trabajar si queremos empezar a hacer pruebas con la computación cuántica.

1. Qiskit de IBM. IBM ha sabido mover ficha con habilidad y rapidez, creando un entorno bastante amable, con buena documentación, para iniciarse en la programación de circuitos cuánticos. Qiskit es un framework Open Source en Python, con cuatro elementos: Terra, Aer, Aqua e Ignis. A grandes rasgos, Terra provee de las herramientas básicas para programar los circuitos y ejecutarlos en remoto en los backends cuánticos reales; Aer permite simular el funcionamiento de éstos mientras estamos creando los circuitos y probando; Aqua proporciona las librerías para particularizar en el campo de la química, la IA o las finanzas, e Ignis se encarga del ruido, que como veremos más adelante es el gran problema al que se enfrenta en estos momentos la computación cuántica. A través de la IBM Q Experience y una serie de tutoriales, es relativamente sencillo introducirse y familiarizarse con el entorno de Qiskit, trabajando sobre Jupyter notebooks. También han lanzado un manual que permite ponerse manos a la obra para ir descubriendo más a fondo las posibilidades y herramientas a nuestro alcance.
2. Forest SDK de Rigetti. El fundador de Rigetti provenía de la división de computación cuántica de IBM, por lo que, a pesar de ser una compañía relativamente reciente, se ha ganado la confianza de inversores y agentes del sector. El sistema de Rigetti, en realidad, es híbrido, complementando computación clásica con un co-procesador cuántico. En 2017 lanzó su propia plataforma de servicio para programar algoritmos cuánticos, llamada Forest, gratuita y libre, cuya SDK se puede descargar desde la web. Cuenta con su propio lenguaje de programación: Quil. Pero proporcionan una librería (PyQuil) para poder crear y ejecutar los programas con Python. Los circuitos programados se pueden ejecutar en una QVM (Quantum Virtual Machine) en modo simulación, o también se puede acceder a un QPU (Quantum Processing Unit) para hacer una ejecución en su ordenador cuántico real. Rigetti ha creado una comunidad de partners que actúan como intermediarios para llegar más lejos y con un portfolio de servicios más completo para empresas como usuario final.
3. Strawberry Fields de Xanadu. Xanadu cuenta con una plataforma muy limpia para probar la computación cuántica basada en fotones. Strawberry Fields es una librería Python open source, que ellos categorizan como “full stack” para diseñar, simular y optimizar circuitos cuánticos ópticos. En la web ofrecen una interfaz interactiva bastante bonita para construir gráficamente un circuito y probarlo en simulación. La documentación todavía no es muy amplia, pero, al igual que en casi todas las plataformas, es suficiente para iniciarse y probar.
4. Cirq de Google. Google ya lanzó en 2018 su propio framework open source para Python, denominado Cirq, con el que se pueden crear algoritmos cuánticos y ejecutarlos localmente, en un entorno virtual Python, en modo simulador. La documentación disponible es un poco escasa, pero está bien para iniciarse. La intención es dar acceso remoto a su ordenador cuántico para que cualquiera pueda ejecutar los algoritmos en el pardigma cuántico real, pero aún no han dado ese paso. Han estado bastante concentrados en poner a punto su última versión de chip cuántico, el Sycomore de 54 bits, para su experimento de supremacía cuántica. Sería bueno que continuasen en la línea de lo que hicieron con Tensorflow para el tema de machine learning y vuelvan a cuidar la comunidad. Lo malo de los simuladores cuánticos, es que tarde o temprano ya no sirven, pues, en el fondo, se ejecutan sobre computación clásica.
5. Leap de D-Wave. D-Wave fue la primera empresa en vender ordenadores cuánticos, entre otros, a la Nasa. Sus ordenadores cuánticos se basan en la técnica del “recocido cuántico” o “temple cuántico”. Esta tecnología se basa en una arquitectura basada en grafos, por la cual cada qubit está acoplado a otros 15 qubits (en su arquitectura actual Pegasus). Su funcionamiento está totalmente enfocado en resolver problemas de optimización. El “Quantum Annealing” o recocido cuántico, es un algoritmo en el que se “cablean” los parámetros del problema en modo grafo y se realiza una gran cantidad de muestreos aleatorios, buscando después el mínimo global de las fluctuaciones cuánticas que se dan por efecto tunel en superconductores. Pero realmente el ordenador de D-Wave no es del todo cuántico, aunque sí muy potente. Ésto le da cierta ventaja sobre otros ordenadores cuánticos que todavía no pueden resolver problemas en el mismo nivel, pero también podría ser una limitación cuando el resto vaya aumentando su capacidad. La cuestión es que no todos los qubits aprovechan el estado de superposición en la misma fase de computación. Además, solo puede usarse para problemas que admitan el mapeado del algoritmo sobre cierto grafo. El entorno para probar de forma gratuita, a través de la nube, el D-Wave 2000 Q System, se llama Leap y se utiliza Ocean SDK, con herramientas y librerías de Python. Como también tiene tutoriales y ejemplos en notebooks de Jupyter, el primer acercamiento es bastante interactivo y asequible.
6. QDK de Azure Quantum: Microsoft ofrece su propio framework open source llamado QDK (Quantum Development Kit) que permite programar y ejecutar simulaciones de algoritmos cuánticos. Ofrece conectar con Azure y poder utilizar containers de Docker para crear los entornos de simulación, y también ofrece la posibilidad de solicitar acceso anticipado a lo que va a ser su plataforma especializada en computación cuántica Azure Quantum, en la que se podrá utilizar hardware cuántico real en remoto a través de los partners con los que cuenta Microsoft, como IonQ. El lenguaje propio que ha desarrollado Microsoft para este entorno y su QDK es Q# (Q sharp), aunque también ofrece una librería para programar en Python, adaptando el código. La documentación es bastante completa pero poco unificada, y cuesta volver a encontrar algo que habías visto antes. Hay varias opciones de trabajo: Visual Studio, Jupyter notebooks,… Tiene buena pinta, a la espera de que lancen definitivamente Azure Quantum.
7. Braket de AWS: El último actor conocido que se ha incorporado al escenario de la computación cuántica ha sido AWS. Tras anunciar la creación de la plataforma Bracket, y ofrecer la posibilidad de probarla en fase Beta a través de solicitud, ha ido reclutando los servicios de proveedores de hardware, como D-Wave, IonQ y Rigetti. Aunque aún no hay suficiente información sobre la experiencia que ofrece, parece ser que se programa sobre notebooks de Jupyter, en Python, y se puede elegir si se ejecutan los algoritmos sobre un backend de simulador o un backend de procesador cuántico real de alguno de los proveedores con los que tienen acuerdo.

Descubre los algoritmos cuánticos más importantes hasta el momento

Los algoritmos cuánticos son la base para que puedan empezar a desarrollarse aplicaciones basadas en computación cuántica, así que como os podéis imaginar, en lo que más se está trabajando actualmente es en el diseño de estos algoritmos, lo cual permitirá más adelante desarrollar los programas informáticos que se esperan ofrezcan utilidades en ámbitos como en el diseño de moléculas o la optimización de rutas de transporte.

1. Algoritmo de Deutsch–Jozsa: fue uno de los primeros algoritmos cuánticos que se desarrollaron. Dada una función desconocida, el algoritmo nos dice si, para un grupo de entradas determinado, el conjunto de salidas o resultados es constante o está balanceado. Es decir, la función será constante si da 0 para todas las entradas o 1 para todas ellas; pero será balanceada si nos da igual número de 0 que de 1. Aunque no parece tener aplicaciones prácticas generalizadas, es importante porque permite testear el funcionamiento del sistema, y últimamente sí se está estudiando su importancia en modelos de tratamiento del lenguaje formal.
2. Transformada cuántica de Fourier: este algoritmo es la base de otros algoritmos cuánticos más complejos, y se basa en aplicar la transformada clásica de Fourier al vector de amplitudes del estado cuántico. Presenta una ventaja exponencial frente al cómputo clásico, y forma parte del algoritmo de Shor y otros algoritmos de cálculo.
3. Algoritmo de Shor: es el algoritmo más conocido por sus implicaciones en la posible vulnerabilidad de los sistemas criptográficos actuales. Es un algoritmo que sirve para buscar la posible factorización de un número primo. De momento no es tan amenazante como parece porque el estado del hardware no permite trabajar con números primos muy grandes, y todavía, se prevé que harán falta un buen número de qubits más para que un ordenador cuántico sea capaz de poner en peligro sistemas como el RSA. Pero, por si acaso, ya se está trabajando en lo que se conoce por Criptografía Post – cuántica para encontrar sistemas de cifrado que sean seguros llegado el momento.
4. Algoritmo de Grover: es un algoritmo enfocado en buscar un elemento en una lista no ordenada, utilizando un orden de magnitud de tiempo mucho menor que el de la computación clásica, aunque no exponencialmente menor. El resultado se obtiene con una cierta probabilidad de acierto, como en otros algoritmos cuánticos. También puede utilizarse para calcular media y mediana de un conjunto de datos

En realidad, el abanico de algoritmos específicamente enfocados en aprovechar los órdenes de magnitud de la computación cuántica va creciendo rápidamente, muchas veces construidos a partir de otros algoritmos más básicos. La gran mayoría sirven para acometer tareas de cálculo dentro de procesos más amplios o para simular ciertos efectos de la naturaleza con carácter cuántico o probabilístico. También está habiendo interesantes adaptaciones, como es el caso del Método de Montecarlo para algoritmos cuánticos de aplicación al sector financiero. Pero será necesario que el hardware evolucione para que la comunidad vaya explorando nuevas posibilidades y los algoritmos vayan siendo más completos y aplicables a tareas o problemas más tangibles.

Los problemas actuales de la computación cuántica

Que la computación cuántica no tenga aún casos de usos reales se debe en una parte muy importante a que existen problemas técnicos que hacen que no se pueda trabajar con ella de una forma suficientemente fiable. Hablamos principalmente del problema del ruido, que provoca errores que no se pueden admitir para usos comerciales donde está en juego la utilidad que se pretende obtener para esta tecnología. Pero además del ruido existen otros problemas para su desarrollo actual que vamos a comentar a continuación.

1. El ruido es el gran problema técnico actual de la computación cuántica y lo que hace que aún sea pronto para lanzarse a realizar aplicaciones reales, por el riesgo que supone de cara a que se produzcan fallos en producción. Este ruido es ocasionado por las perturbaciones que se producen en el qubit cuando se intenta realizar una medida para determinar su estado o por las interferencias que se producen entre los qubits que conforman el ordenador cuántico, y para evitarlo se trabaja en la mejora del hardware, o se compensa el problema a través de la realización de muchas medidas de las cuales se hace una media estadística.
2. La falta de algoritmos es un problema porque cuando hablamos de computación cuántica tenemos que pensar que estamos empezando desde cero en la forma en la que se construyen los ordenadores y sobre cómo es su funcionamiento a nivel más básico. Luego, sobre ésto, hay que construir el software y aunque para ello podemos usar lenguajes de programación como Python, sin embargo, en lo que a algoritmos se refiere, sí que tenemos que diseñarlos nuevamente para poder hacer los procesos que ahora nos resultan básicos en la informática, como pueden ser las operaciones matemáticas más básicas, las búsquedas de información, la factorización, la ordenación, el balanceo, …
3. La escasez de profesionales que trabajen en su desarrollo es otro de los grandes cuellos de botella en este sector. Andrés Torrubia en su podcast Software 2.0 explica cómo la Inteligencia Artificial se podría asemejar a la disciplina deportiva del triatlón, en la que, en lugar que los tres deportes (natación, ciclismo y carrera), tendrían su equivalente en las matemáticas, la programación y los sistemas informáticos (principalmente que sepan trabajar con el cloud). Ahora, cuando hablamos de computación cuántica tenemos que añadir un factor más a la ecuación, que es la física, por eso se va a complicar aún más el acceso a profesionales en este ámbito. Ya sean informáticos con un gran conocimiento de matemáticas y física, cuántica en este caso, o físicos y matemáticos que sepan programar, pero además que tengan suficientes conocimientos a nivel de cómo funcionan los ordenadores en sus fundamentos más básicos y cómo ahora además se gestionan las plataformas de computación en la nube, que en cierta medida buscan hacer accesibles todos estos sistemas, pero que no están exentas de su correspondiente complejidad.
4. La falta de casos de uso reales es un lastre importante para que más empresas y profesionales se lancen a trabajar con esta tecnología. Es el típico caso de la pescadilla que se muerde la cola, algo que no ha sucedido por ejemplo con la tecnología Blockchain que desde sus inicios tenía un gran caso de uso como es Bitcoin, pero en este tema de la computación cuántica es necesario que empiecen a surgir aplicaciones reales que sirvan de inspiración para toda la gente que tiene ganas de trabajar en ello. Por eso es tan importante que se organicen actividades como los hackathons de la comunidad Qiskit de IBM.

Algunos casos de uso futuro para la computación cuántica

Como comentábamos en el punto anterior, el desarrollo de casos de uso resulta fundamental para el avance de la computación cuántica, ya que será lo que atraiga el interés de más empresas y profesionales, con la correspondiente inversión económica que ésto conlleva. De esta forma se dará el salto de la situación actual donde la mayoría del trabajo se está realizando a nivel de investigación, para pasar a una fase precomercial, al menos en el desarrollo de prototipos que puedan servir para determinar la viabilidad en el uso de esta tecnología.

También se ha comenzado a trabajar a nivel práctico en criptografía cuántica por su utilidad para la resolución de problemas de factorización, que se utilizan a nivel de criptografía, para lo cual por ejemplo en España tenemos una iniciativa llamada CiViQ que está financiada por la Unión Europea dentro del programa Quantum Flagship Project, que busca invertir 1.000 millones de euros para el desarrollo de proyectos basados en computación cuántica.

Y en relación con los posibles casos de uso en diferentes sectores de la economía, vemos como un sector en el que está despertando un gran interés es el del diseño de moléculas orgánicas, que pueden ser usadas en las industrias químicas, farmacéuticas y de materiales. Esto es debido, a que sobre todo cuando hablamos del diseño de proteínas, que son uno de los tipos de moléculas con mayor potencial actualmente en este ámbito, la complejidad de su diseño es tan alta que con los recursos informáticos actuales con los que cuentan las empresas, se hace especialmente tedioso y lento su desarrollo. Incluso si recurrimos a los supercomputadores más potentes del mundo, vemos cómo su capacidad de cómputo se sigue mostrando insuficiente para realizar este tipo de trabajos.

Otra actividad en la que sería muy interesante poder utilizar la computación cuántica es de cara a la realización de modelos ambientales en el ámbito de la geoingeniería. Estamos hablando de intervenir artificialmente para modificar el clima del planeta y contrarrestar de esta forma los efectos del calentamiento global, lo cual presenta una complejidad enorme por todas las interacciones a nivel planetario que hay que tener en cuenta, lo cual podría ser abordado en el futuro gracias a la mayor capacidad de cálculo de los ordenadores cuánticos y sobre todo a su capacidad para resolver a la vez muchos problemas que están relacionados entre ellos.

Del mismos modo otros sectores en los que hay una gran complejidad a la hora de diseñar nuevos modelos de funcionamiento puede ser el ámbito financiero, el del transporte y la logística. Todos ellos se encuentran en un proceso de búsqueda constante de soluciones a los problemas que van encontrando según se van desarrollando y van creciendo en su actividad, lo cual no siempre va acompañado en mejoras a nivel de las infraestructuras correspondientes. Pensemos por ejemplo en la problemática que supone para los servicios de logística y mensajería el incremento exponencial que está experimentando el comercio electrónico, que empieza a generar problemas de gestión del tráfico en las ciudades.

Los ordenadores cuánticos también pueden resultar de mucha utilidad y funcionan con una gran agilidad, cuando se trata de encontrar datos en grandes bases de datos, lo cual vamos a ver a continuación que tiene una relación directa con la Inteligencia Artificial, al ser el Big Data uno de los pilares sobre el que se sustenta esta tecnología.

Para conocer más posibles casos de uso de la computación cuántica os recomendamos consultar este documento realizado por la empresa Zapata Computing.

La relación entre la Computación Cuántica y la Inteligencia Artificial

No debe ser casualidad que la estrategia de Google en lo referente a la computación cuántica se esté enmarcando dentro del trabajo que realiza con la Inteligencia Artificial y es que, como muy bien explicó Asier Arranz en el primer meetup Quantum & Beers celebrado en el sHub Madrid de Sngular, la capacidad de cómputo se ha convertido en una de las grandes ventajas competitivas para las empresas, en algo mucho más valioso de lo que ha podido ser incluso el oro a lo largo del tiempo. Además tenemos que tener en cuenta que la Inteligencia Artificial asienta su desarrollo en tres pilares: los datos, los algoritmos y la capacidad de cómputo, por lo que es aquí donde la computación cuántica puede jugar un papel determinante para el futuro de la Inteligencia Artificial.

Ésto es así porque la forma en la que trabaja la computación cuántica puede ser de gran utilidad a la hora de su aplicación en procesos basados en redes neuronales y deep learning. Por un lado, el aprendizaje automático por refuerzo precisa de una gran cantidad de simulaciones con estados iniciales aleatorios, por lo que la computación cuántica, que trabaja de forma natural con muestreos aleatorios, puede dar rapidez y eficiencia al proceso. Por otro lado, ambos ámbitos de cómputo tienen una base probabilística y eso permite que se sincronicen muy bien los resultados: un modelo de machine learning predice cierto resultado con un tanto por ciento de fiabilidad, y los algoritmos de computación cuántica apuntan hacia soluciones más probables que otras para ser después probadas con computación clásica.

De esta forma se ha llegado a hablar incluso del aprendizaje automático cuántico como un área de investigación interdisciplinaria emergente que se encuentra en la intersección de la física cuántica y el aprendizaje automático . Así el aprendizaje automático cuántico (QML) es una subdisciplina de la computación cuántica que tiene el objetivo de desarrollar algoritmos cuánticos que aprendan de los datos para mejorar los métodos existentes en el aprendizaje automático.

Conclusión

El desarrollo de la computación cuántica vive un momento dulce, ya que muchas empresas y profesionales comienzan a interesarse por esta tecnología más allá del ámbito teórico y científico, que es donde ha estado desde que Richard Feynman propuso la idea de construir ordenadores basados en los principios de la mecánica cuántica. No sabemos si con la computación cuántica ocurrirá lo mismo que ocurrió con la Inteligencia Artificial y en poco tiempo veamos llegar “un invierno”, que haga descender el interés por esta tecnología, debido probablemente a la dificultad de resolver problemas actuales como el del “ruido”. Pero en todo caso nos atrevemos a considerar que estamos ante una tecnología que tendrá un gran desarrollo en el futuro, por un lado por su capacidad para resolver problemas que actualmente han tenido que dejarse de lado, por la dificultad de resolución con las tecnologías actuales y por otro lado por la enorme complementariedad que tiene con la Inteligencia Artificial. De esta forma en los próximos años veremos cómo las necesidades de capacidad de cómputo que requieren ciertos algoritmos de Big Data e Inteligencia Artificial son tan exigentes que valdrá la pena invertir para solucionar los problemas que se puedan ir encontrando en el desarrollo de la computación cuántica.

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