La tecnología cuántica multiplicará por un orden de magnitud la velocidad de procesamiento en comparación con la informática convencional e incidirá en todos los sectores económicos clave durante los próximos 10 años.
Podría valer billones de dólares en la próxima década. Pero ¿qué es y cómo ven esta tecnología los expertos?
La iniciativa del Foro Económico Mundial, Red de Economía Cuántica tiene como objetivo aumentar la concienciación y la comprensión de la tecnología cuántica y ha creado un plan para construir una economía cuántica.
«La tecnología cuántica impregnará e influirá en todos los sectores clave de la economía y nos llevará a un período que probablemente se denominará era poscuántica. Todo ello genera un impacto económico y un ecosistema económico distintivo, al que llamamos economía cuántica».
Así presentó Arunima Sarkar, responsable temática de Tecnología Cuántica del Foro Económico Mundial, un debate sobre el futuro de la tecnología cuántica, celebrado como parte de un programa virtual exclusivo para miembros digitales.
Según McKinsey, la tecnología cuántica podría valer billones de dólares en la próxima década, y los sectores químico, de las ciencias de la vida, financiero y de la movilidad serían los primeros en aprovechar sus beneficios.
Sin embargo, la tecnología cuántica es relativamente desconocida para el público general. Como señaló Sarkar, existe una clara falta de conocimiento y comprensión de esta tecnología; una brecha de conocimiento que la Red de Economía Cuántica del Foro busca superar.
Entonces, ¿qué es exactamente la tecnología cuántica y cómo puede repercutir en nuestra economía por valor de billones de dólares?
¿Qué es la tecnología cuántica?
La tecnología cuántica se basa en los principios de la mecánica cuántica. Son las leyes de la física que se aplican a las partículas subatómicas, cuyos orígenes se remontan al trabajo de físicos como Niels Bohr, Werner Heisenberg y Erwin Schrödinger en la década de 1920. La tecnología cuántica no es nueva. Empezó a utilizarse con el desarrollo de la energía nuclear y es fundamental para los semiconductores que encontramos en nuestros teléfonos y en muchos otros dispositivos.
Uno de los principales campos en los que hoy se aplica la tecnología cuántica es la computación cuántica, que permite procesar datos de una forma fundamentalmente distinta a la de los ordenadores convencionales.
En el corazón de la computación cuántica se encuentra un bit cuántico (qubit), equivalente cuántico del bit clásico, la unidad más básica para codificar información. Un bit puede estar encendido o apagado (0 o 1), mientras que un qubit puede estar en 0 o en 1, o en una combinación de ambos. Esto se debe al efecto de superposición de la teoría cuántica, que significa que las partículas pueden existir simultáneamente en varios estados.
La computación cuántica no solo puede mejorar significativamente el rendimiento del procesamiento, sino que también tiene el potencial de resolver problemas complejos mucho más rápido que incluso las supercomputadoras más potentes de hoy.
Además de la computación cuántica, muchas otras tecnologías cuánticas se encuentran en distintas fases de desarrollo, entre ellas los sensores cuánticos de alta sensibilidad y las redes de datos cuánticas.
«La tecnología cuántica existe desde hace 100 años. Lleva mucho tiempo entre nosotros. Solo ahora estamos materializándola en el hardware y el software necesarios para implementarla», dijo Paul Terry, director ejecutivo de Photonic Inc., a los demás panelistas.
¿Cuáles son las aplicaciones de la tecnología cuántica?
Como señala Rebecca Krauthamer, cofundadora y directora de producto de QuSecure, acelerar los cálculos es una de las ventajas de la tecnología cuántica, pero esta va más allá de una mejora de la computación convencional.
«En estos primeros tiempos, mucha gente piensa que una computadora cuántica será una computadora clásica mejor, más rápida y más potente. No es así. No piensa de la misma manera. Por eso, nunca tendremos, por ejemplo, una hoja de cálculo impulsada por tecnología cuántica».
En cambio, los expertos prevén que algunos de los mayores efectos se darán en ámbitos como los sensores y las comunicaciones.
Stefan Leichenauer, vicepresidente de ingeniería de SandboxAQ, explicó al panel que los sensores cuánticos pueden ser mucho más sensibles que los clásicos.
«Hoy ya hay sensores cuánticos que pueden utilizarse en aplicaciones prácticas y mejorarán con el tiempo, a medida que la tecnología madure», afirmó. «Pero ya se están usando en dispositivos médicos de nueva generación, geocercado, navegación y prospección de minerales».
Por ejemplo, un sistema de navegación cuántica podría superar las vulnerabilidades actuales del GPS, como las interrupciones técnicas, los ciberataques y las perturbaciones atmosféricas, y determinar ubicaciones y rutas con mucha más precisión.
Otro ámbito es el de las comunicaciones y las redes. Las comunicaciones cuánticas permiten transferir información de forma segura, lo que se traduce en redes y conexiones a internet más seguras.
«Veremos redes cuánticas seguras. Veremos redes que conectan entre sí computadoras cuánticas, la llamada internet cuántica, que es uno de los objetivos declarados del Gobierno del Reino Unido», destacó Terry.
¿Cuáles son los factores clave para impulsar el avance de la tecnología cuántica?
Al igual que el Gobierno del Reino Unido, los responsables políticos y los gobiernos de todo el mundo están invirtiendo en tecnología cuántica para asegurarse de participar en una futura economía cuántica; China lleva actualmente la delantera.
Como señala el Foro Económico Mundial en su Plan para una economía cuántica, es necesario construir una cadena de valor completa. Aunque habrá vínculos con las cadenas de suministro existentes —por ejemplo, las de semiconductores, nanotecnología y fotónica—, será necesario establecer muchas más conexiones. El Foro considera que la colaboración internacional será fundamental para coordinar todos los elementos necesarios para que la economía cuántica genere valor.
Al mismo tiempo, el Plan advierte que se debe evitar una «brecha cuántica», sobre todo teniendo en cuenta la considerable brecha digital que ya existe y que los esfuerzos en el ámbito cuántico se concentran actualmente en ciertos países.
¿Qué está haciendo el Foro Económico Mundial respecto a la Cuarta Revolución Industrial?
El Centro para las Tecnologías de Frontera y la Innovación reúne a científicos, responsables políticos y líderes empresariales para comprender las tecnologías emergentes y sus repercusiones en el mundo real.
Al facilitar la colaboración y la experimentación, el Centro ayuda a sus socios a convertir la innovación surgida de la investigación en aplicaciones prácticas que abordan desafíos globales compartidos.
Otra prioridad para impulsar la tecnología cuántica es formar una fuerza laboral con conocimientos de tecnología cuántica en todos los sectores económicos. Según McKinsey, la Unión Europea tiene actualmente el mayor número y la mayor densidad de talento en tecnología cuántica, seguida de India. Sin embargo, es probable que la demanda aumente y que crear una sólida cantera de talento sea fundamental para beneficiarse del crecimiento previsto de la computación cuántica.
También quedan por resolver cuestiones tecnológicas, especialmente en materia de ciberseguridad. Por ejemplo, como señaló Krauthamer, a medida que mejoren las capacidades de la computación cuántica, «las computadoras cuánticas podrán romper el estándar de cifrado que se ha aceptado comúnmente. Y este es el cifrado que afecta a prácticamente todas las comunicaciones seguras del mundo o las hace posibles».
Sin embargo, la tecnología cuántica también promete mejorar el cifrado y la seguridad, en particular gracias a una tecnología denominada distribución cuántica de claves.
«La distribución cuántica de claves es una forma muy interesante de utilizar tecnologías cuánticas para intercambiar claves que ayudan a mantener los datos seguros. También existen la criptografía poscuántica y el cifrado poscuántico. El nombre puede resultar algo confuso, pero en realidad significa cifrado resistente a la computación cuántica», añadió Krauthamer.
¿Qué deben hacer las organizaciones para prepararse para la tecnología cuántica?
Dado que gran parte de los datos almacenados hoy en día tendrá una larga vida útil, es importante anticiparse a un momento en que la tecnología cuántica sea la norma y no la excepción.
Pero hay una razón aún más poderosa para que las organizaciones se preparen para un futuro cuántico: la evolución de la inteligencia artificial generativa.
«La IA es una tecnología que lleva mucho tiempo desarrollándose y, si se pregunta a los expertos, llevan 10 o 15 años entusiasmados con ella. Pero para la mayoría de la gente, hace un par de años llegó aquel momento ChatGPT, cuando de repente todo el mundo empezó a prestarle atención», dijo Leichenauer.
«Quienes impulsaban el cambio ahora están a la cabeza. Y quienes ni siquiera lo vieron venir, que por desgracia son la mayoría, ahora se apresuran a intentar entenderlo.
«No querrán estar entre quienes se quedan atrás cuando, de repente, todo el mundo empiece a utilizar la tecnología cuántica a gran escala», dijo Leichenauer. Sobre todo cuando, como señaló Jerry M Chow, miembro distinguido y director de Infraestructura Cuántica de IBM, «las computadoras cuánticas están mejorando en lo que hacen»
Krauthamer coincidió: «Mi único consejo sería empezar ahora».
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