Cómo superar los límites de las tecnologías cuánticas para equilibrar la cooperación global con la soberanía nacional

El año que viene, el mundo celebrará 100 años de descubrimientos científicos y avances tecnológicos basados en la mecánica cuántica. La ONU celebrará la ocasión proclamando 2025 como el Año Internacional de la Ciencia y Tecnología Cuántica (IYQ, por sus siglas en inglés).

La rápida aceleración de la innovación en este primer siglo de la teoría cuántica ha reunido a los mejores cerebros de todo el mundo. Sin embargo, en un momento en que se configuran los primeros sistemas con capacidad y seguridad cuánticas, el mundo se enfrenta a diversas inestabilidades.

Los países reaccionan poniendo límites estrictos a la colaboración científica, el comercio y los intercambios para proteger sus intereses soberanos. Sin embargo, hay ámbitos en los que un intercambio abierto o un cuidadoso equilibrio entre la cooperación global y las consideraciones de soberanía nacional podrían ser beneficiosos para todas las partes.

A continuación, examinamos varias áreas en las que el mundo se está uniendo para avanzar en el desarrollo de las tecnologías cuánticas.

Se espera que las tecnologías cuánticas contribuyan significativamente a la consecución de muchos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de las Naciones Unidas. Varias contribuciones a estos objetivos ya están en marcha.

Entre ellas está el Open Quantum Institute (OQI), que empezó a funcionar a principios de este año. El instituto, incubado por la Geneva Science and Diplomacy Anticipator (GESDA) y albergado por el CERN, el mayor centro de investigación del mundo, reúne a partes interesadas de todo el mundo para aprovechar el desarrollo de las computadoras cuánticas (QC) en apoyo de los ODS.

Seis de los 17 ODS se abordarán durante la fase piloto de tres años del OQI. Cientos de expertos trabajarán en grupos para proponer y probar ideas utilizando una serie de sistemas de computación cuántica puestos a disposición por diferentes proveedores, cada uno con sus puntos fuertes y débiles.

Algunos ejemplos son las computadoras cuánticas de superconductores (IBM, IQM, OQC), de átomo neutro (Pasqal) y de iones atrapados (AQT). El instituto también fomentará herramientas y materiales para educar a los responsables de la toma de decisiones y ampliar el acceso cuántico a regiones desatendidas del mundo.

Además de las computadoras, los sensores cuánticos -nuevos detectores con gran precisión y capacidad de medición absoluta (en lugar de relativa) basados en los fundamentos de la mecánica cuántica- también están mostrando potencial para apoyar a los ODS.

En 2022, un gravímetro cuántico de Exail concluyó una campaña de medición de un año de duración en la cima del Monte Etna, en el sur de Italia. El dispositivo, que forma parte de un proyecto europeo, produjo datos de alta sensibilidad sobre las actividades sísmicas del estratovolcán activo, ayudando a los científicos a refinar sus modelos y predecir mejor futuras erupciones.

Los resultados de este trabajo demuestran que los gravímetros cuánticos (y los sensores cuánticos) pueden proporcionar información valiosa sobre el funcionamiento interno de nuestro planeta y ayudar a la humanidad a cumplir sus ODS relacionados con los cambios ambientales.

El Foro Económico Mundial ha publicado el nuevo informe Quantum for Society: Meeting the Ambition of the SDGs para concientizar sobre el potencial transformador de las soluciones cuánticas para el bien común, especialmente centrado en los ODS. Además, el Foro ha lanzado el Quantum Applications Hub, una plataforma experiencial única que destaca aplicaciones que promueven un ecosistema cuántico escalable e inclusivo.

La adopción generalizada y sostenida de nuevas tecnologías requiere un acuerdo común sobre sus características fundamentales subyacentes. Ya se están llevando a cabo actividades para definir estos parámetros universales de la futura economía cuántica.

Los organismos nacionales de normalización de todo el mundo definen conjuntamente los estándares tecnológicos. En la actualidad, se han puesto en marcha dos comités técnicos conjuntos (JTC), cada uno iniciado por un par diferente de organizaciones de estándares (SDO), para definir directrices para múltiples sectores cuánticos: computación y simulación cuánticas; comunicación y criptografía cuánticas; fuentes, detección, sensorización, metrología y mejora de imágenes cuánticas; y los componentes fundamentales de los sistemas cuánticos.

El desarrollo de estándares globales no es rápido. Requiere ensayos científicos exhaustivos, demostraciones y otras pruebas, así como debates minuciosos entre las partes interesadas, negociaciones e incluso diplomacia entre naciones. Sin embargo, los frutos de estos esfuerzos son poderosos y duraderos: darán forma a las soluciones cuánticas durante décadas.

Las sociedades de todo el mundo se beneficiarán. Los estándares pueden hacer que los sistemas cuánticos sean más confiables, interoperables y más baratos a escala. Estos avances harán que los sistemas cuánticos sean más simples para los usuarios y facilitarán la adopción de soluciones cuánticas por parte de gobiernos, empresas, investigadores e individuos.

Durante más de cuatro décadas, los pioneros del campo de la investigación cuántica han identificado el potencial de las tecnologías cuánticas tanto para modelizar sistemas complejos fuera del alcance de los sistemas no cuánticos como para proteger los canales de comunicación contra el espionage.

A medida que este potencial se materializa y los primeros productos comerciales toman forma, quizás no sea sorprendente que los gobiernos hayan comenzado a imponer restricciones a la exportación de sistemas cuánticos por motivos de seguridad nacional.

Sin embargo, al igual que la exploración de la ciencia cuántica durante el siglo pasado, el desarrollo de sistemas cuánticos comerciales es necesariamente una empresa global, con conocimientos de vanguardia y componentes necesarios dispersos por todo el mundo. Por lo tanto, las alianzas internacionales de seguridad están empezando a prestar atención a las tecnologías cuánticas.

AUKUS, una alianza entre Australia, el Reino Unido y Estados Unidos, indicó en el momento de su creación que los países participantes colaborarían en capacidades avanzadas, incluidas las tecnologías cuánticas.

Esta colaboración podría incluir pronto a otros países afines de la región Indo-Pacífica. Más recientemente, la OTAN publicó su primera estrategia cuántica y pidió la creación de una comunidad cuántica transatlántica para preparar a sus miembros para un futuro cuántico.

Estos esfuerzos internacionales están destinados a acelerar el desarrollo de soluciones cuánticas, pero es probable que produzcan una división global en los sistemas de vanguardia siguiendo líneas ideológicas.

El mundo puede beneficiarse enormemente de las soluciones cuánticas. Las celebraciones de 2025 sobre investigación y desarrollo cuánticos deben destacar los beneficios colectivos de las tecnologías cuánticas y ampliar la participación mundial en los esfuerzos cuánticos en curso.

Sería ingenuo y poco realista suponer que el liderazgo del mercado y las consideraciones de defensa y seguridad no desempeñarán ningún papel en el desarrollo de las tecnologías cuánticas. Estas consideraciones deben ser reconocidas, pero no deben ser los principales motores de la futura economía cuántica.

El desarrollo de tecnologías cuánticas requiere grandes inversiones, formación especializada y un entorno altamente tecnológico y maduro que solo se puede lograr en unos pocos países desarrollados.

Los gobiernos, las empresas privadas y las instituciones públicas deben encontrar formas innovadoras de garantizar un desarrollo inclusivo, equitativo y global de las tecnologías cuánticas para cumplir los ODS y hacer frente a nuestros desafíos globales colectivos. El IYQ25 ofrece la oportunidad de volver a centrar claramente la cooperación global.