La investigación y el desarrollo de la computación cuántica han completado la fase de demostración teórica de la física básica y avanzan constantemente hacia una hoja de ruta para la implementación comercial que resuelva desafíos específicos en la industria. Un cambio importante en los últimos años ha sido un cambio en el interés industrial de la pregunta abstracta de “¿Cuándo se pondrá en uso práctico?” al hito práctico de “¿Qué tareas computacionales podemos lograr superioridad cuántica sobre las supercomputadoras existentes?”
Fase 1: Simulación de desarrollo de materiales y descubrimiento de fármacos utilizando tecnología de supresión de errores (NISQ)
La primera fase, que está actualmente en marcha, consiste en el uso de un algoritmo híbrido que combina un dispositivo cuántico ruidoso de escala media (NISQ) y una supercomputadora clásica. Los algoritmos de mitigación de errores están evolucionando rápidamente para compensar la inmadurez de la corrección de errores en el propio hardware. Al desarrollar nuevos materiales, calcular la estructura molecular de los materiales de las baterías y simular el estado electrónico de compuestos candidatos a fármacos, cada vez es posible hacer predicciones con una precisión que no era posible con los cálculos aproximados convencionales. Las principales empresas químicas y farmacéuticas ya están accediendo a procesadores cuánticos a través de la nube y realizando experimentos preliminares para analizar vías de reacciones químicas específicas.
Fase 2: Progreso de los actores clave hacia la realización de qubits lógicos (FTQC)
El punto de inflexión decisivo para la aplicación práctica será la llegada de un ordenador cuántico de propósito general (FTQC) tolerante a fallos. Los principales actores de varios países están acelerando el desarrollo de tecnología que agrupa muchos qubits físicos para formar un único “qubit lógico” virtual y corrige automáticamente los errores durante los cálculos. Si bien los métodos superconductores, los métodos de trampa de iones y los métodos de átomos neutros enfriados compiten, los cálculos de alta precisión que utilizan docenas de qubits lógicos han tenido éxito a nivel de laboratorio. Si aparece un sistema con una escala de varios miles de qubits lógicos, se esperan avances abrumadores en el modelado de riesgos financieros y la optimización global de la logística.
Preparación de la infraestructura existente para la transición criptográfica (PQC)
A medida que avanzan las computadoras cuánticas, existe una necesidad urgente de prepararse para el riesgo de que los sistemas criptográficos modernos sean descifrados en el futuro. Tras la estandarización de la criptografía informática a prueba de cuánticos (PQC) por parte del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), los proyectos para migrar la criptografía para las redes financieras y de comunicaciones están en pleno apogeo. Existe una necesidad inmediata de garantizar una “capacidad de conmutación de cifrado flexible” para proteger los datos importantes de su empresa.