Las tecnologías cuánticas están en una fase muy incipiente. Últimamente hay mucho ruido al respecto. Muchos están convencidos de que estas tecnologías supondrán una gran revolución. Otros son muy escépticos y creen que las expectativas actuales están muy infladas con respecto a su verdadero potencial.

En un mundo tan cambiante y apretado en costes como el de las TIC, hay muchos “early adopters” que han abrazado con fragor una tecnología tan singular y prometedora como es la tecnología cuántica. A día de hoy, se está realizando una importante inversión y se espera que el retorno sea muy grande, pero a muy largo plazo.

10 años: comienza la cuenta atrás

Los plazos que tenemos encima de la mesa para poder disponer de un computador cuántico con capacidad suficiente para resolver problemas reales y resultar una amenaza real a nuestra seguridad actual son de al menos 10 años, ¡pero podrían ser muchos más! ¿Es posible que nos estemos enfrentando a una eterna promesa, persiguiendo un futuro que nunca llegará? ¡Más de 10 años es mucho tiempo! Algunos hasta se habrán jubilado. Perseguir una eterna promesa es muy cansino, quema y no ver fruto desgasta a cualquiera. Necesitamos resultados a más corto plazo; si no, muchos de los que hoy arrancan con mucho ahínco, hechizados por la promesa de un ordenador cuántico, se cansarán un día y abandonarán por el camino.

Pensar diferente marca la diferencia

Hay quien se queja de que no aparezcan más algoritmos cuánticos rompedores. Tenemos los algoritmos de Shor y de Grover, y muchas variantes. Y sí, estos algoritmos cuánticos parecen ser muy potentes, pero ¡ya tienen unos años! Necesitamos nuevos algoritmos cuánticos revolucionarios. Lo cierto es que la manera de concebir algoritmos cuánticos y algoritmos tradicionales difiere mucho. Aprovechar la computación cuántica requiere pensar de manera diferente, y todavía nos queda mucho por aprender.

La programación cuántica requiere de unos conocimientos que difieren mucho de los que se aplican a la programación clásica. Es un planteamiento diferente, al que todavía no estamos acostumbrados. Esta programación es, a día de hoy, de muy bajo nivel. Por poner un símil es como si estuviésemos programando en lenguaje máquina. Queda mucho por recorrer, pero es posible que en un futuro existan lenguajes de alto nivel, “High Order programming” para ordenadores cuánticos, así como librerías para distintos usos específicos. ¿Tiene sentido aprender a programar los computadores cuánticos actuales, o es mejor esperar? Aprender computación cuántica no es aprender un lenguaje de programación más, es aprender a pensar diferente. Esto siempre es muy potente y enriquecedor ¡con y sin computadores cuánticos!

A veces los humanos tendemos a ser tribales, y por ende triviales. Nos encantan las guerras de bandos: mi país es mejor que el tuyo, mi equipo de futbol es el mejor, mi carrera es la que estudian los inteligentes, el lenguaje de programación que yo domino es sin duda el mejor,… En este contexto, y también por miedo al cambio, no es de extrañar que haya quienes estén muy apegados a las TIC tradicionales que recelen de la tecnología cuántica.

Y en este contexto, ¿qué futuro nos espera?

Personalmente pienso que el camino se hace andando.

Los más forofos piensan que las tecnologías cuánticas serán un gran éxito. Incluso algunos llegan a aventurar que la computación cuántica superará con creces la computación tradicional, dejándola obsoleta. Esto es muy poco probable. La computación cuántica no resuelve bien muchos de los problemas triviales para un ordenador clásico. El escenario más probable es el de coexistencia de ambos mundos.

Tenemos algoritmos clásicos que resuelven muy bien muchos de los problemas tradicionales. ¿Y para qué sustituirlos? Si funciona no lo arregles. Por un lado es muy improbable que toda la computación tradicional quede sucumbida ante el poder de la computación cuántica. Por otro, en algunas áreas concretas, la computación cuántica es muy prometedora. Con todo ello, algunos piensan que lo que tendremos a futuro será un coprocesador cuántico en nuestros ordenadores tradicionales. Estos coprocesadores cuánticos, si llegan, prometen ser toda una revolución.

En algunas áreas ya estamos viendo resultados muy alentadores. Los sensores cuánticos producen resultados muy significativos; por ejemplo, los sensores inerciales para submarinos permiten calcular su posición tras una larga travesía bajo el agua con una precisión sin parangón. La cuántica aplicada a la óptica también promete resultados sorprendentes, con un grado de detalle impensable hasta la fecha. Parece bastante claro que aquí no estamos ante especulaciones de futuro, ya que estos sensores ya son una realidad muy cercana.

La criptografía postcuántica, basada en computación tradicional, ya está en marcha y a nivel internacional se buscan nuevos estándares capaces de soportar los envites, tanto de los ordenadores cuánticos, como tal vez de los cada vez más potentes computadores clásicos. Mucho antes de que tengamos ordenadores cuánticos suficientemente potentes, la criptografía postcuántica ya prácticamente está aquí.

Lo que está muy claro es que ya hay muchas compañías invirtiendo mucho en tecnologías cuánticas, tal y como muestra Gartner al incluirlas en su Hype Cycle en 2018 y años sucesivos. Este gráfico pone las cosas en perspectiva: aunque posiblemente estemos en un ciclo de sobre-expectación, no resultará en “todo o nada”, sino que acabaremos llegando a una meseta de productividad en la que sí veremos claramente las aplicaciones donde la cuántica supone un claro impacto.

Hype Cycles, o Ciclos de sobre-expectación de Gartner, en las áreas de tecnologías emergentes (2018, izquierda) e inteligencia artificial (2019, derecha), con la computación cuántica destacada en color.

 

A lo largo de mi vida profesional, he visto cómo surgían múltiples nuevas propuestas y tecnologías, y muchas han sido recibidas con escepticismo, incredulidad y hasta burla por parte de algunos. En su día, algunos hasta se reían de la propuesta de crear ordenadores de uso personal. Aunque también he visto ejemplos de fracasos y eternas promesas, muchas de las propuestas de nuevas tecnologías no sólo han salido adelante, sino que han llegado a revolucionar nuestro sector tal y como lo conocemos.

Queda claro que quien no arriesga, no gana. Las tecnologías cuánticas tienen una larga lista de posibles áreas de aplicación: banca, farmacéutica, medicina, logística, telecomunicaciones, defensa, ciberseguridad, industria química, detección de fraude, Machine Learning, marketing, generación de números aleatorios… En estas áreas, las tecnologías cuánticas pueden suponer un cambio revolucionario, que resulte en que las compañías que no se hayan subido al carro de la computación cuántica no sobrevivan y que den una ventaja muy significativa a las empresas que hayan apostado por esta nueva tecnología.

¿Debemos invertir en computación cuántica?

Si buscas retorno a corto plazo, la respuesta probablemente es no; pero si lo que buscas es no solo sobrevivir, sino triunfar a largo plazo, tal vez solo haya una respuesta posible: definitivamente, sí. El camino se hace andando, este camino ya ha empezado y cuanto más tarde te incorpores más atrás empezarás.

 

Autor: Pedro López Peña