Un nuevo punto de inflexión en la industria de la computación cuántica: Avances en 2024 y competencia por la comercialización en 2025
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A finales de 2024, la industria de la computación cuántica alcanzó un punto de inflexión histórico. A principios de diciembre, Google, con sede en California, presentó el chip de computación cuántica ‘Willow’, logrando avances significativos en el campo de la corrección de errores cuánticos. Anteriormente, IBM, con sede en Nueva York, había anunciado el procesador ‘Condor’ de 1121 qubits, demostrando la escalabilidad de la computación cuántica. Estos avances tecnológicos están haciendo realidad la posibilidad de comercialización en toda la industria, más allá de simples logros de investigación. Según el último informe de la firma global de investigación de mercados McKinsey, se espera que el mercado de computación cuántica crezca de 1.900 millones de dólares en 2025 a 12.500 millones de dólares en 2030, con un crecimiento anual promedio del 46%. En particular, el aumento de casos de uso práctico en los sectores financiero, farmacéutico, logístico y de cifrado está acelerando la inversión de las empresas.
El núcleo de la tecnología de computación cuántica radica en el uso de qubits, que a diferencia de los bits de las computadoras digitales tradicionales, pueden existir en estados de 0 y 1 simultáneamente. A través de los fenómenos de ‘superposición’ y ‘entrelazamiento’, es posible realizar cálculos complejos en minutos que tomarían cientos de años con las computadoras convencionales. Aunque el chip Willow de Google cuenta con 105 qubits, ha mejorado la tasa de corrección de errores cuánticos en un 50% respecto a la anterior, aumentando significativamente su practicidad. El procesador Condor de IBM muestra una ventaja abrumadora en el número de qubits, pero todavía enfrenta desafíos en la gestión de la tasa de errores. Los expertos de la industria evalúan que para la comercialización se necesitan al menos 1000 qubits estables y una tasa de errores inferior al 0,1%.
Actualmente, el mercado de la computación cuántica se está dividiendo en tres enfoques tecnológicos principales. IBM y Google, que adoptan el enfoque de superconductores, lideran tecnológicamente, mientras que Alpine Quantum Computing, con sede en Austria, y IonQ, en EE.UU., utilizan el enfoque de trampas de iones, y Xanadu, en Canadá, sigue un enfoque basado en fotones. El método de superconductores ofrece una alta velocidad de procesamiento, pero requiere un entorno de temperatura extremadamente baja cercano al cero absoluto, lo que resulta en altos costos operativos. Por otro lado, el método de trampas de iones es relativamente estable pero tiene limitaciones en escalabilidad. Según el análisis de la firma de investigación de mercados IDC, el enfoque de superconductores representaba el 65% del mercado total en 2024, pero se espera que para 2028 la participación de mercado de los métodos de trampas de iones y fotones aumente al 25% y 15%, respectivamente.
Intensificación de la competencia en servicios de computación cuántica en la nube
El área más destacada en el proceso de comercialización de la computación cuántica es el servicio de computación cuántica basado en la nube. Amazon, con sede en Washington, lanzó en 2019 el servicio ‘Amazon Braket’, que ofrece acceso integrado a diversas computadoras cuánticas, y actualmente conecta computadoras cuánticas de IonQ, Rigetti y D-Wave a la nube, procesando un promedio mensual de 25,000 tareas cuánticas. Microsoft, también con sede en Washington, ofrece soluciones híbridas de computación cuántica y servicios en la nube tradicionales a través de la plataforma ‘Azure Quantum’, registrando un crecimiento del 180% en uso en el tercer trimestre de 2024 en comparación con el año anterior. IBM proporciona servicios de computación cuántica a más de 200 universidades y empresas en todo el mundo a través de su red cuántica, procesando un promedio diario de 100,000 ejecuciones de circuitos cuánticos.
La competencia de precios en los servicios de computación cuántica en la nube también se está intensificando. Amazon Braket cobra a partir de 0.3 dólares por tarea, dependiendo del número de qubits y el tiempo de procesamiento, mientras que IBM ofrece un servicio premium basado en suscripción mensual a partir de 5,000 dólares. Google Cloud lanzará oficialmente el servicio ‘Google Quantum AI’ a finales de 2024, ofreciendo un precio con un descuento del 50% para los usuarios iniciales. Según el análisis de la firma de investigación de mercados Gartner, se espera que el mercado de servicios de computación cuántica en la nube crezca de 400 millones de dólares en 2025 a 3,500 millones de dólares en 2030, con soluciones híbridas de computación clásica-cuántica representando más del 60%. En particular, el aumento de casos de uso práctico en análisis de riesgos en el sector financiero, desarrollo de nuevos medicamentos en la industria farmacéutica y resolución de problemas de optimización en la industria logística está acelerando la adopción por parte de clientes corporativos.
Los casos de uso empresarial de la computación cuántica también se están concretando. Volkswagen, en Alemania, colaboró con IBM en un proyecto de optimización del flujo de tráfico, optimizando en tiempo real las rutas de 10,000 taxis en Beijing, reduciendo el tiempo de viaje promedio en un 15%. Roche, con sede en Suiza, realizó investigaciones de simulación molecular en conjunto con Google Quantum AI, reduciendo el tiempo de búsqueda de candidatos para el tratamiento del Alzheimer de 6 meses a 3 semanas. JPMorgan Chase, en EE.UU., desarrolló un algoritmo de optimización de portafolios utilizando Microsoft Azure Quantum, logrando una mejora del 20% en la rentabilidad ajustada al riesgo en comparación con los métodos convencionales. Estos casos de éxito demuestran que la computación cuántica está pasando de ser un concepto teórico a una herramienta práctica.
Estado de la inversión en computación cuántica en Corea y el mercado asiático
La inversión en computación cuántica también está aumentando rápidamente en la región de Asia. El gobierno de Corea anunció un plan de inversión de 2 billones de wones durante los próximos 5 años a través del ‘Plan Básico para el Fomento de la Ciencia y Tecnología Cuántica’ en 2024, de los cuales 1.2 billones de wones se destinarán específicamente al campo de la computación cuántica. Samsung Electronics, con sede en Seúl, estableció un centro de investigación en computación cuántica en Chicago, EE.UU., en septiembre de 2024, invirtiendo 300,000 millones de wones anualmente en el desarrollo de procesadores cuánticos superconductores. LG Electronics también ha firmado una asociación con una startup canadiense de computación cuántica para desarrollar tecnología de sensores cuánticos. El Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KAIST) y POSTECH han desarrollado prototipos de computadoras cuánticas de 20 y 12 qubits, respectivamente, y planean expandirse a 50 qubits para finales de 2025.
China está realizando las inversiones más agresivas en el campo de la computación cuántica. La Academia China de Ciencias ha establecido un Instituto Nacional de Investigación en Ciencias de la Información Cuántica en Beijing con un presupuesto de 10,000 millones de dólares, y Alibaba Cloud ha desarrollado la computadora cuántica de 11 qubits ‘Taichang’, que ofrece como servicio en la nube. Baidu anunció que su plataforma de aprendizaje automático cuántico ‘Quantum Leaf’ procesa 500,000 simulaciones cuánticas al año. Japón, por su parte, ha desarrollado una computadora cuántica de 64 qubits en colaboración con el Instituto RIKEN, con sede en Tokio, y Sony está invirtiendo 50,000 millones de yenes anualmente en el desarrollo de equipos de diagnóstico médico utilizando tecnología de sensores cuánticos. Según el análisis de la firma de consultoría Boston Consulting Group, se espera que la inversión en computación cuántica en la región de Asia aumente de 4,500 millones de dólares en 2024 a 12,000 millones de dólares en 2027, con China representando el 60%, Japón el 20% y Corea el 15%.
La competencia por asegurar talento en el campo de la computación cuántica también es intensa. IBM cuenta con 2,500 investigadores en computación cuántica en todo el mundo a finales de 2024 e invierte 500 millones de dólares anualmente en reclutamiento y formación de talento. Google planea expandir su campus de IA cuántica en Santa Bárbara, California, para contratar a 1,000 investigadores adicionales. Microsoft ha establecido asociaciones con universidades líderes en todo el mundo para operar programas de formación de personal especializado en computación cuántica, ofreciendo educación en programación cuántica a 10,000 desarrolladores al año. Los expertos de la industria estiman que se necesitarán 100,000 profesionales especializados en computación cuántica en todo el mundo para 2030.
Con el crecimiento de la industria de la computación cuántica, también se destacan los problemas de seguridad relacionados. El método de cifrado RSA actualmente utilizado podría ser descifrado por una computadora cuántica suficientemente grande, por lo que los gobiernos y empresas de todo el mundo están desarrollando tecnologías de cifrado resistentes a la computación cuántica (Post-Quantum Cryptography). El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de EE.UU. anunció oficialmente un estándar de cifrado resistente a la computación cuántica en agosto de 2024 y ha hecho obligatorio su implementación en todas las agencias gubernamentales para 2030. La Agencia de Internet y Seguridad de Corea (KISA) también ha presentado una hoja de ruta para la adopción de cifrado resistente a la computación cuántica, planeando una transición gradual en el sector financiero y las instituciones públicas a partir de 2026. Esta demanda de transición de seguridad está creando nuevas oportunidades de mercado, y se espera que el mercado de soluciones de seguridad cuántica crezca de 800 millones de dólares en 2025 a 4,500 millones de dólares en 2030.
El futuro de la industria de la computación cuántica depende del progreso tecnológico y la velocidad de comercialización. Los expertos de la industria anticipan que para 2027, la comercialización de computadoras cuánticas estables de 10,000 qubits iniciará cambios innovadores en los sectores financiero, farmacéutico, logístico y energético. En particular, en el campo del desarrollo de nuevos medicamentos, la mejora en la precisión de las simulaciones moleculares podría reducir el tiempo de desarrollo de los actuales 10-15 años a 5-7 años. En el sector financiero, se espera una mejora significativa en la rentabilidad de las inversiones a través del análisis de riesgos en tiempo real y la optimización de portafolios. En el sector logístico, se espera que la optimización de la cadena de suministro global reduzca los costos de transporte en un 20-30%.
Sin embargo, la industria de la computación cuántica todavía enfrenta muchos desafíos por resolver. El mayor reto es mejorar la perfección de la tecnología de corrección de errores cuánticos. Actualmente, la tasa de errores de las computadoras cuánticas es del 0.1-1%, y para la comercialización, debe reducirse a menos del 0.001%. Además, los costos de los sistemas de refrigeración criogénica y las instalaciones de blindaje electromagnético necesarias para operar computadoras cuánticas son considerables. El último sistema de computación cuántica de IBM tiene un costo de instalación de 15 millones de dólares y un costo operativo anual de 3 millones de dólares. Esta estructura de costos elevados destaca aún más la importancia de los servicios basados en la nube. La industria prevé que para 2030, el costo de los sistemas de computación cuántica se reducirá a una décima parte del actual, haciendo que la tecnología sea accesible también para las pequeñas y medianas empresas.
La computación cuántica tiene el potencial de expandir fundamentalmente la capacidad de la humanidad para resolver problemas, más allá de una simple innovación tecnológica. El año 2025 será el año inaugural de la transición de la teoría a la práctica.
Desde la perspectiva de los inversores, la industria de la computación cuántica es un campo con potencial de crecimiento a largo plazo y alta volatilidad. Actualmente, hay pocas empresas puramente de computación cuántica que cotizan en bolsa, pero el valor de las divisiones de computación cuántica de las grandes empresas tecnológicas como IBM, Google, Microsoft y Amazon sigue aumentando. La inversión de capital de riesgo también es activa, registrando una inversión de 1,500 millones de dólares en startups de computación cuántica en todo el mundo en 2024, un aumento del 80% respecto al año anterior. Sin embargo, la incertidumbre tecnológica, los largos ciclos de desarrollo y la naturaleza intensiva en capital también implican un riesgo considerable para los inversores. Los expertos aconsejan evaluar de manera integral la capacidad tecnológica, la cartera de patentes, las asociaciones y la capacidad de financiamiento al invertir en computación cuántica. En los próximos 5-10 años, la industria de la computación cuántica tiene el potencial de convertirse en una industria clave que lidera el paradigma de la computación de próxima generación, dependiendo de los avances tecnológicos y el éxito en la comercialización.
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*Este análisis se ha elaborado en base a información de mercado pública y opiniones de expertos de la industria, y se requiere una diligencia debida adicional al tomar decisiones de inversión.*
