El punto de inflexión de la industria de la computación cuántica en 2025: entrada en la fase de comercialización y competencia por la hegemonía global
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La industria de la computación cuántica está alcanzando un punto de inflexión histórico en 2025. En octubre pasado, IBM anunció desde su sede en Nueva York el inicio del servicio comercial de su procesador ‘Condor’ de 1,121 qubits. Poco después, a principios de diciembre, Google, desde su sede en California, anunció que su nuevo chip cuántico ‘Willow’ completó en 5 minutos un cálculo que tomaría 10^25 años con una supercomputadora convencional, reafirmando así el logro de la supremacía cuántica. Junto a estos avances tecnológicos, se prevé que el mercado global de computación cuántica crezca de 1,300 millones de dólares en 2024 a 5,000 millones de dólares en 2030, con un crecimiento anual promedio del 25%, mientras los gobiernos y empresas de todo el mundo compiten intensamente por el liderazgo en el nuevo paradigma de la computación.
En particular, según la ‘Estrategia de Fomento de la Ciencia y Tecnología Cuántica’ anunciada por el gobierno coreano en agosto de este año, se destinará un presupuesto de 1 billón de wones en los próximos 10 años con el objetivo de desarrollar una computadora cuántica de 1,000 qubits para 2035. Esto se interpreta como una respuesta estratégica frente a la Iniciativa Nacional Cuántica (NQI) de Estados Unidos de 1,200 millones de dólares y el plan de inversión cuántica de China de 15,000 millones de dólares. El Centro de Investigación de Computación Cuántica, operado conjuntamente por el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) y la Universidad Nacional de Seúl, ha logrado desarrollar un procesador cuántico superconductor de 20 qubits y tiene como objetivo alcanzar los 100 qubits para 2026.
En la industria, Samsung Electronics está mostrando un enfoque muy activo. Desde su sede en Suwon, Gyeonggi-do, Samsung Electronics firmó en septiembre un acuerdo para establecer un centro de investigación conjunto de computación cuántica con la Universidad de Chicago en Estados Unidos y oficializó su entrada en el negocio de fabricación de chips cuánticos utilizando su tecnología de fundición de 7 nm y 5 nm. La división de fundición de Samsung Electronics comenzará la producción por encargo de chips cuánticos para IBM y Google a partir del tercer trimestre de 2025, y se espera que genere nuevos ingresos anuales de 500 millones de dólares.
El núcleo de la tecnología de computación cuántica reside en el qubit, la unidad de información cuántica. A diferencia del bit de una computadora convencional, que solo puede tener un valor de 0 o 1, un qubit puede representar simultáneamente 0 y 1 gracias al principio de superposición de la mecánica cuántica, aumentando exponencialmente la capacidad de cálculo en paralelo. Por ejemplo, una computadora cuántica de 300 qubits puede procesar simultáneamente 2^300 estados, más que el número de átomos en el universo. Sin embargo, los qubits son extremadamente inestables y solo funcionan en un entorno de ultra baja temperatura de 0.01K (-273.14°C), y su alta tasa de error debido a la interferencia externa ha sido un gran obstáculo para su comercialización.
Para superar estas limitaciones técnicas, las principales empresas están adoptando diferentes enfoques. IBM ha optado por qubits superconductores, centrándose en la estabilidad, y ha anunciado que ha logrado implementar qubits lógicos mediante tecnología de corrección de errores cuánticos. Por otro lado, Google está invirtiendo en investigación de computación cuántica fotónica (basada en fotones) además de la superconductora, explorando la posibilidad de desarrollar computadoras cuánticas que funcionen a temperatura ambiente. Microsoft está intentando desarrollar computadoras cuánticas intrínsecamente resistentes a errores mediante un enfoque innovador con qubits topológicos.
Estrategias y dinámica competitiva de la computación cuántica por país
Estados Unidos sigue manteniendo una ventaja tecnológica en el campo de la computación cuántica. IBM, tras anunciar su procesador Condor de 1,121 qubits en 2023, presentó su hoja de ruta para un procesador Flamingo de 5,000 qubits para 2024. Google también lidera la investigación de la fusión de aprendizaje automático y computación cuántica a través de su laboratorio de IA cuántica, y su recientemente anunciado chip Willow ha sido evaluado como un avance significativo en la corrección de errores cuánticos. Amazon ofrece accesibilidad a la computación cuántica basada en la nube a través de su servicio AWS Braket, apoyando el acceso a más de 30 computadoras cuánticas en todo el mundo a partir de 2024.
China está mostrando un rápido avance mediante inversiones a gran escala lideradas por el estado. La Universidad de Ciencia y Tecnología de China desarrolló en 2021 la computadora cuántica fotónica ‘Jiuzhang’ de 66 qubits y anunció el desarrollo de un procesador cuántico superconductor de 127 qubits en 2024. El gobierno chino ha anunciado una inversión de 15,000 millones de dólares en el campo de la información cuántica de 2025 a 2035, mostrando logros especialmente en los campos de comunicación cuántica y criptografía cuántica. La red de comunicación cuántica de 2,000 km entre Beijing y Shanghái ya ofrece servicios comerciales, lo que se evalúa como una ventaja sobre Estados Unidos en el campo de las comunicaciones seguras.
En Japón, empresas clave como Toyota, NTT y Fujitsu están unidas en su enfoque en la comercialización de la computación cuántica. En particular, NTT se centra en el desarrollo de tecnología de computación cuántica basada en fotones y presentó un prototipo de computadora cuántica fotónica de 32 qubits en la primera mitad de 2024. El gobierno japonés, a través de su ‘Programa Quantum Moonshot’ anunciado en 2023, está invirtiendo 5,000 millones de dólares durante 10 años para apoyar el desarrollo de computadoras cuánticas prácticas, con un enfoque especial en aplicaciones en ciencia de materiales y desarrollo de nuevos medicamentos.
La Unión Europea está llevando a cabo una inversión de 1,000 millones de euros a través del programa Quantum Flagship iniciado en 2018. IQM de Alemania ha lanzado una computadora cuántica comercial de 20 qubits, y esta empresa con sede en Helsinki, Finlandia, es una de las startups de computación cuántica más destacadas de Europa. QuTech de los Países Bajos está desarrollando tecnología de qubits de espín basados en silicio y está promoviendo la comercialización de la computación cuántica basada en semiconductores en colaboración con Samsung Electronics.
Perspectivas de comercialización y cambios en el ecosistema industrial
Se espera que la comercialización de la computación cuántica se realice gradualmente, comenzando por campos específicos. Los campos más prometedores para la comercialización son la descodificación de criptografía y las comunicaciones seguras. Actualmente, la criptografía RSA, base de la seguridad en Internet, tomaría miles de millones de años para descifrarse con computadoras convencionales usando una clave de 4,096 bits, pero una computadora cuántica de 4,000 qubits podría hacerlo en unas pocas horas. En consecuencia, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de Estados Unidos anunció un estándar de criptografía resistente a cuántica en agosto de 2024, y las principales empresas de TI están desarrollando soluciones de seguridad cuántica.
En el sector financiero, la aplicación de la computación cuántica en la optimización de carteras y el análisis de riesgos es activa. JP Morgan Chase, en colaboración con IBM, ha desarrollado un modelo de fijación de precios de opciones utilizando algoritmos cuánticos, logrando una velocidad de cálculo 1,000 veces más rápida que la simulación de Monte Carlo convencional. Goldman Sachs ha anunciado planes para operar un servicio piloto de fijación de precios de derivados basado en computación cuántica a partir de 2025.
En el campo del desarrollo de nuevos medicamentos, se espera que la precisión y velocidad de la simulación molecular mejoren de manera innovadora. Roche, con sede en Basilea, Suiza, está llevando a cabo un proyecto conjunto con Google para descubrir candidatos a nuevos medicamentos utilizando computación cuántica, y ha anunciado que el período de desarrollo de nuevos medicamentos, que solía tomar de 10 a 15 años, podría reducirse a 5 a 7 años. Se sabe que Celltrion y Samsung Biologics de Corea también están considerando la introducción de simulaciones biológicas basadas en computación cuántica.
El uso de la computación cuántica en el campo de la inteligencia artificial y el aprendizaje automático también está siendo destacado. Los algoritmos de aprendizaje automático cuántico (QML) pueden reducir drásticamente el tiempo de entrenamiento de los modelos de aprendizaje profundo existentes, mostrando la posibilidad de mejorar simultáneamente la complejidad y el rendimiento de los modelos de IA. Nvidia lanzó en la segunda mitad de 2024 la plataforma de computación híbrida cuántica-clásica ‘CUDA-Q’, que ofrece una solución integrada de computación cuántica y computación acelerada por GPU.
La superioridad de la computación cuántica también se está demostrando en la resolución de problemas de logística y optimización. Volkswagen ha estado utilizando la computación cuántica para optimizar el flujo de tráfico desde 2019, logrando una reducción del 20% en la congestión del tráfico en pruebas piloto realizadas en Lisboa y Beijing. Amazon ha anunciado que ha mejorado la eficiencia logística en un 15% aplicando algoritmos cuánticos para optimizar las rutas de los robots de almacén.
Sin embargo, todavía existen barreras técnicas y económicas significativas para la completa comercialización de la computación cuántica. Actualmente, solo el costo de los refrigeradores de dilución necesarios para operar computadoras cuánticas asciende a varios millones de dólares, y el consumo de energía es más de 1,000 veces mayor que el de las computadoras convencionales. Además, para la corrección de errores cuánticos, se necesitan miles de qubits físicos para implementar un solo qubit lógico, y los expertos coinciden en que se requiere un sistema de millones de qubits para implementar una computadora cuántica práctica.
A pesar de estos desafíos, se espera que el crecimiento de la industria de la computación cuántica continúe. McKinsey Consulting predice que la computación cuántica generará un valor de 850,000 millones de dólares para la economía global para 2035, y se espera que las mayores innovaciones ocurran en los campos de la química, ciencia de materiales, finanzas y criptografía. Si las inversiones y la investigación y desarrollo activos del gobierno y las empresas coreanas continúan, se espera que Corea pueda asegurar una posición significativa en la competencia global de computación cuántica. En particular, la capacidad tecnológica de fundición de Samsung Electronics y la experiencia de SK Telecom en la construcción de infraestructura de comunicación cuántica encriptada son evaluadas como una base para que Corea asegure una ventaja competitiva única en el ecosistema de computación cuántica.
Este análisis se ha redactado con fines informativos únicamente y no pretende ser una recomendación o asesoramiento de inversión. Las decisiones de inversión deben tomarse bajo el juicio y la responsabilidad individual.
