Los sistemas energéticos se enfrentan a una presión creciente por el aumento de la demanda, la incertidumbre geopolítica y operaciones cada vez más complejas.
A medida que las redes se vuelven más dinámicas e interconectadas, algunos desafíos resultan más difíciles de modelar, optimizar y proteger usando únicamente las herramientas tradicionales. Las tecnologías cuánticas se están probando como herramientas complementarias para abordar problemas específicos de alto valor en los sistemas energéticos.
El libro blanco del Foro Económico Mundial, Quantum for Energy and Utilities: Key Opportunities for Energy Transition, desarrollado en colaboración con Aramco, ofrece una visión práctica de esta oportunidad.
Los sistemas energéticos están entrando en una fase más exigente, marcada tanto por cambios estructurales como por una creciente incertidumbre geopolítica. Las recientes perturbaciones en los mercados energéticos mundiales han puesto de manifiesto la rapidez con la que pueden surgir limitaciones de suministro, volatilidad de precios y riesgos para la seguridad.
Al mismo tiempo, la electrificación ejerce una presión creciente sobre las redes eléctricas. La demanda de energía derivada de la inteligencia artificial (IA) y de la infraestructura digital está aumentando, mientras que la integración de energías renovables hace que las operaciones sean más dinámicas y menos predecibles. Se espera también que las empresas de servicios públicos y energéticas refuercen la resiliencia, mejoren la asequibilidad y protejan sistemas cada vez más conectados frente a ciberamenazas.
Solo en Estados Unidos, las interrupciones del suministro ya cuestan a las empresas alrededor de 150 000 millones de dólares al año. Con más de 3 000 millones de contadores inteligentes previstos para su despliegue en todo el mundo para 2030, el sector entra en un periodo de mayor complejidad operativa.
Estas presiones combinadas empiezan a poner de manifiesto los límites de algunas herramientas digitales tradicionales. La computación clásica, la computación de alto rendimiento y la IA seguirán siendo esenciales, pero muchos de los problemas más difíciles del sector son cada vez más complicados de modelar, optimizar y proteger.
Las redes con predominio de energías renovables plantean desafíos de planificación no lineales. La innovación en energías limpias depende de interacciones moleculares cuya simulación precisa resulta costosa. Las infraestructuras de larga vida útil también deben protegerse frente a riesgos cibernéticos que podrían evolucionar a lo largo de décadas.
En este contexto, las tecnologías cuánticas están atrayendo atención como herramientas complementarias para problemas específicos de alto valor.
¿Por qué son cada vez más relevantes las tecnologías cuánticas?
El libro blanco del Foro Económico Mundial, Quantum for Energy and Utilities: Key Opportunities for Energy Transition, desarrollado en colaboración con Aramco, ofrece una visión práctica de esta oportunidad. Se centra en la computación cuántica, la detección cuántica y la comunicación cuántica, e identifica cuatro áreas de valor potencial: acelerar la innovación en materiales, mejorar la optimización operativa, reforzar la seguridad de las infraestructuras y permitir una monitorización más precisa. En casos de uso seleccionados, las tecnologías cuánticas pueden ayudar a los sistemas energéticos a gestionar la complejidad de forma más eficaz.
Múltiples casos de uso que conviene seguir
El interés más inmediato se centra en la optimización operativa. Los sistemas eléctricos se definen cada vez más por problemas de coordinación: cómo equilibrar la generación renovable variable, la demanda flexible, el almacenamiento y las limitaciones de la red en tiempo casi real. Es aquí donde empiezan a probarse enfoques híbridos cuántico-clásicos. Un ejemplo del libro blanco procede de EDF and Pasqal, que exploró un caso de uso de carga inteligente de vehículos eléctricos en una plataforma cuántica de átomos neutros. Su trabajo combinó previsión y programación para alinear de forma más eficaz la demanda de carga con la disponibilidad de energía renovable y las limitaciones de la red, y demostró un componente de optimización de programación que funcionaba con más de 100 qubits.
Esto no significa que la computación cuántica haya desplazado a las herramientas actuales de gestión de redes, pero sí demuestra que los problemas reales de orquestación ya se están estudiando en flujos de trabajo híbridos, donde incluso mejoras modestas en la calidad o la velocidad de programación podrían traducirse en valor operativo.
Una segunda oportunidad se encuentra en los desafíos de materiales y química que subyacen a la transición energética. El progreso en baterías, hidrógeno, captura de carbono y tecnologías solares avanzadas depende a menudo de descubrir materiales con la combinación adecuada de rendimiento, durabilidad y coste. Los métodos clásicos pueden modelar parte de esta química, pero el equilibrio entre velocidad y precisión sigue siendo un cuello de botella importante. El libro blanco señala el creciente interés por utilizar enfoques cuánticos para simular con mayor fidelidad cátodos de baterías, catalizadores y materiales sorbentes. Con el tiempo, esto podría reducir años de ensayo y error en la búsqueda de mejores tecnologías limpias.
La detección cuántica avanza en un calendario más inmediato. Una medición más precisa es importante en todos los sistemas energéticos, desde la identificación de fugas y emisiones hasta la monitorización de activos enterrados y la cartografía de cambios en el subsuelo. Por ejemplo, en una prueba de campo realizada en 2023 en la Flotta Oil Terminal in Scotland, Repsol Sinopec Resources UK probó durante una semana un lidar de metano de QLM Technology. Se utilizaron dos sistemas montados a una altura de hasta 20 metros para detectar y cuantificar el metano en toda la instalación, incluidas emisiones menores e intermitentes que son difíciles de captar mediante inspecciones periódicas. Los operadores se beneficiarán de estas formas más precisas y menos invasivas de monitorizar entornos complejos.
La seguridad de las infraestructuras es otro ámbito en el que una actuación temprana puede ser especialmente importante. Los activos del sector energético y de los servicios públicos tienen ciclos de vida largos, pero sus sistemas digitales están cada vez más expuestos a un panorama cibernético que cambia con rapidez. El libro blanco subraya la urgencia de la criptografía poscuántica y de la comunicación segura frente a la computación cuántica. También destaca una prueba de campo de 2024 realizada por Verbund, el proveedor de electricidad de Austria, que puso a prueba tecnologías de comunicación seguras frente a la computación cuántica en un entorno de red real, con hardware de Hitachi Energy y los sistemas de distribución de claves cuánticas de ID Quantique. La prueba aseguró las comunicaciones entre una central eléctrica y una subestación a través de un enlace de fibra óptica aérea, y demostró que los enfoques seguros frente a la computación cuántica pueden integrarse en la infraestructura existente de servicios públicos sin interrumpir las operaciones.
¿Qué sigue frenando la escalabilidad de las tecnologías cuánticas?
El libro blanco evita con cuidado exagerar el grado de madurez. La madurez del hardware, la escalabilidad y las tasas de error siguen limitando lo que los sistemas cuánticos pueden hacer de forma fiable. La integración con los entornos OT e IT existentes es difícil. Los casos de negocio no siempre están claros y el talento especializado sigue siendo escaso. Esto significa que el reto no es simplemente invertir antes, sino invertir con disciplina.
De los pilotos a la capacidad práctica
Los líderes del sector energético deben reconocer que los problemas más difíciles del sector son cada vez más complejos, no menos, y que algunas tecnologías cuánticas empiezan a demostrar relevancia práctica. Las organizaciones mejor posicionadas para la siguiente fase serán aquellas que se impliquen pronto, se centren en casos de uso creíbles y construyan los cimientos necesarios para escalar lo que funciona. El progreso dependerá de las normas, el desarrollo del talento, la preparación en ciberseguridad y la colaboración intersectorial. Las tecnologías cuánticas están pasando a formar parte del debate estratégico sobre cómo construir sistemas más eficientes, resilientes y adaptativos.
Encuesta a la comunidad, Grupo de Trabajo sobre Quantum for Energy and Utilities del Foro Económico Mundial, febrero de 2026
Plazo corto (en los próximos 2 años)
Las organizaciones deberían definir presupuestos específicos para pilotos, lanzar un número limitado de casos de uso de alto impacto vinculados a los problemas organizativos y asegurar el patrocinio de la alta dirección.
Las estructuras de gobernanza interfuncionales, una primera cartografía de riesgos criptográficos, una temprana interacción con los reguladores y los pilotos conjuntos con socios del ecosistema crean un entorno controlado para la experimentación.
El objetivo es validar la viabilidad técnica y la pertinencia operativa sin exponer los sistemas críticos a riesgos.
Plazo medio (en 3-5 años)
Las tecnologías cuánticas deberían integrarse en la estrategia corporativa y en las hojas de ruta digitales y de OT.
Los presupuestos dedicados a la ampliación, los equipos permanentes y los marcos formales de colaboración respaldan la expansión de la criptografía resistente a la computación cuántica y de la detección más allá de los pilotos.
El foco se desplaza hacia la integración de la computación cuántica en los flujos de trabajo estándar, la alineación de los modelos de compra y de proveedores, y la garantía de un rendimiento medible frente a los KPI definidos.
Plazo largo (más de 5 años)
Las capacidades cuánticas pasan a formar parte de la planificación de infraestructuras convencionales.
Alcanzar un estado completo de seguridad frente a la computación cuántica, desplegar la detección a gran escala y adoptar simulaciones aceleradas cuánticamente como herramientas estándar sitúan a la computación cuántica junto a la IA y la HPC como un pilar permanente de innovación.
La alineación a largo plazo de las inversiones de capital, la coordinación regulatoria, la evolución del talento y la colaboración intersectorial garantizan sistemas energéticos resilientes e independientes de la tecnología, capaces de una modernización continua.
