Las empresas están trabajando fuertemente para evitar un “invierno cuántico” que podría detener el progreso y congelar las inversiones iniciales.
En opinión de algunos expertos la computación cuántica es la llave del futuro de la informática, pero otros especialistas más precavidos creen que el progreso de la computación cuántica pronto se estancará , marcando el comienzo de un “invierno cuántico” que daría paso a que las grandes empresas congelen sus programas de desarrollo y los inversores dejen de invertir en nuevas empresas.
“Se acerca el invierno”, dijo Sabine Hossenfelder, física y autora que trabaja para el Centro de Filosofía Matemática de Munich, en un video de noviembre. “Esta burbuja de promesas infladas eventualmente estallará. Es solo cuestión de tiempo” – añadió.
En 2022, la computación cuántica atravesó una mala racha, con la caída de los precios de las acciones de las tres empresas que cotizan en bolsa y que se especializan en la tecnología potencialmente revolucionaria. Las nuevas empresas que buscan fuerza en los números se están uniendo, una tendencia de consolidación con ocho fusiones hasta el momento según los cálculos de los analistas de Global Quantum Intelligence.
Los actores de la industria mostraron un progreso continuo hacia las computadoras cuánticas prácticas, los investigadores equipados con doctorado de las grandes empresas discutieron su trabajo y un estudio mostró una disminución de las preocupaciones sobre la congelación de la investigación y la inversión.
“No creo que haya un invierno cuántico, pero algunas personas se congelarán”, dijo Doug Finke, analista de Global Quantum Intelligence, en Q2B. Todo el mundo habla del invierno de la IA”, dijo Alex Keesling, director ejecutivo del fabricante de computadoras cuánticas QuEra. “¿Qué aprendimos? La gente está tratando de ajustar sus mensajes para que evitemos algo como el invierno de la IA con expectativas infladas”.
Aunque hasta ahora las computadoras cuánticas solo pueden manejar versiones de prueba simples de esos ejemplos, grandes empresas como JP Morgan Chase, Ford Motor Co., Airbus, BMW, Novo Nordisk, Hyundai y BP están invirtiendo en equipos de I+D y proyectos de prueba de concepto para allanar el camino.
Los esfuerzos corporativos generalmente se combinan con esfuerzos de hardware y software de nuevas empresas y grandes empresas como IBM, Google, Amazon, Microsoft e Intel con fuertes apuestas en computación cuántica.
La base del trabajo es la financiación gubernamental para la investigación de la computación cuántica en los EE. UU., Francia, Alemania, China, Australia y otros países. Mientras que las computadoras convencionales realizan operaciones en bits que representan uno o cero, el elemento fundamental de procesamiento de datos de las computadoras cuánticas, llamado qubit, es muy diferente. Los qubits pueden registrar combinaciones de ceros y unos a través de un concepto llamado superposición. Y gracias a un fenómeno llamado entrelazamiento, pueden vincularse entre sí para acomodar muchos más estados informáticos de los que los bits clásicos pueden almacenar a la vez.
El problema con las computadoras cuánticas de hoy es el número limitado de qubits (433 en la última computadora cuántica Osprey de IBM) y su descamación. Los qubits se alteran fácilmente, estropeando los cálculos y, por lo tanto, limitando el número de operaciones posibles. En las computadoras cuánticas más estables, todavía hay más de uno en 1000 posibilidades de que una sola operación produzca resultados incorrectos, una tasa de error vergonzosamente alta en comparación con las computadoras convencionales. Los cálculos de computación cuántica generalmente se ejecutan una y otra vez para obtener un resultado estadísticamente útil.
Pero todos los fabricantes de computadoras cuánticas se dirigen hacia una era más prometedora de “tolerancia a fallas” en la que los qubits están mejor estabilizados y agrupados en qubits “lógicos” de larga duración que corrigen los errores para que persistan por más tiempo. Ahí es cuando llegan los verdaderos beneficios de la computación cuántica, probablemente dentro de cinco años o más.
La computación cuántica enfrenta muchos desafíos en el camino hacia la madurez. Uno de ellos es el alto grado de exageración que mantienen las empresas.
Google captó la atención con su anuncio de “supremacía cuántica” en 2019. John Preskill, un físico de Caltech que durante mucho tiempo ha defendido la computación cuántica, ha advertido repetidamente sobre las exageraciones. Hoy en día, las empresas se centran en un objetivo más pragmático de “ventaja cuántica” de vencer a una computadora convencional en un desafío informático del mundo real.
Todavía queda un largo camino antes de que tengamos una computadora a gran escala y en pleno funcionamiento”, dice Norbert Lütkenhaus, director ejecutivo del Instituto de Computación Cuántica (IQC) de la Universidad de Waterloo. “En Canadá y en todo el mundo tenemos una industria cuántica emergente llena de empresas que exploran los desafíos y las soluciones de la computación cuántica”.
Mientras varios equipos de científicos continúan trabajando en los desafíos relacionados con el hardware de la computación cuántica, otros grupos han estado trabajando en algoritmos que pueden corregir errores y discernir el carácter del ruido del sistema.
“Necesitas saber qué es lo que realmente está fallando en tu computadora cuántica y luego tendrás una mejor idea de cómo diseñar el algoritmo más óptimo”, dice Tony Cubitt, físico y cofundador de Phasecraft, una compañía británica que ha estado desarrollando algoritmos para analizar el ruido en hardware cuántico. “Si podemos descubrir el carácter del ruido, entonces podemos descubrir los mejores algoritmos que funcionarán con el ruido”.
A pesar de los obstáculos, varias empresas han dado un salto cuántico figurativo y han construido máquinas a pequeña escala. IBM cuenta con 20 sistemas cuánticos basados en superconductores hasta la fecha y recientemente lanzó su último modelo, llamado Osprey. Con 433 qubits, es la computadora cuántica más grande del mundo.
Google tiene uno, llamado Sycamore, que alberga 53 qubits superconductores comparativamente modestos pero, en 2019, demostró “supremacía cuántica” al realizar un cálculo de 200 segundos de un problema que, según la compañía, le habría tomado a una supercomputadora clásica más de 10,000 años para resolver. .
Otras compañías, incluidas Microsoft, Hewlett-Packard, Fujitsu y Honeywell, están trabajando en investigaciones para avanzar en su objetivo de construir una computadora cuántica disponible comercialmente o han anunciado planes para lanzarla en los próximos meses.
En Canadá, D-Wave Systems Inc., con sede en Burnaby, B.C., se encuentra en su quinta generación de sistemas que utilizan un proceso llamado recocido cuántico para resolver problemas de optimización. Accesible a través de la nube, la computadora cuántica Advantage de D-Wave cuenta con más de 5.000 qubits, es altamente especializada y es utilizada por empresas como BASF, ArcellorMittal y Caixabank para optimizar procesos en áreas como la fabricación y la gestión de riesgos de carteras de inversión.
A pesar de la creciente presencia comercial de las computadoras cuánticas, muchos científicos en el campo comparten la opinión del Sr. Lütkenhaus de que aún faltan años para una computadora universal a escala completa que pueda ejecutar cualquier algoritmo cuántico. Michele Mosca, uno de los fundadores de IQC, dice que la respuesta a la pregunta “¿ya llegamos?” depende de la definición que el encuestado tenga de una computadora cuántica”
“Si estamos hablando de una computadora cuántica totalmente escalable y tolerante a fallas que puede romper RSA 2048, entonces aún no estamos en esa fase”, dice, refiriéndose a una clave de cifrado actualmente indescifrable inventada por la computadora del Instituto de Tecnología de Massachusetts.
La respuesta más coherente y quizás un poco conservadora es que la industria cuántica necesita la madurez suficiente para poder expandirse y realmente ver los resultados en casa industria aplicada. Por el momento, cómo las grandes ideas del mundo, es más especulativo que verídico pero no por eso menos real.
