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El próximo megaciclo en la computación es Cuántico. La computación cuántica está transformando industrias desde IA, farmacéutica y automotriz hasta aeroespacial, finanzas, telecomunicaciones e investigación, pero la infraestructura requerida, como sistemas de refrigeración masivos, instalaciones especializadas y hardware costoso, la hace funcionar con límites y en gran medida inaccesible para todos menos para unos pocos selectos. La dependencia de la computación cuántica de estos sistemas exclusivos restringe sus beneficios a un número limitado de instituciones, limitando su potencial para resolver los problemas del mundo real de hoy a gran escala.

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Sin embargo, está surgiendo un enfoque alternativo que amplía en gran medida los beneficios de la computación cuántica: la computación cuántica descentralizada. Al distribuir tareas computacionales a través de redes descentralizadas, la computación cuántica puede hacerse accesible a una gama más amplia de industrias sin el costoso establecimiento requerido por los modelos tradicionales.

El desafío de accesibilidad de la computación cuántica

La computación cuántica ya está avanzando en la resolución de problemas complejos y ofrece ventajas en áreas críticas como acelerar el descubrimiento de medicamentos y reutilizar medicamentos existentes, mejorar la seguridad criptográfica y acelerar el aprendizaje automático en IA. Sin embargo, aunque sus capacidades son innegables, acceder a ella sigue siendo un gran obstáculo para la mayoría de aquellos que desean aplicar tal tecnología avanzada.

En la raíz de este desafío se encuentra el hardware cuántico en sí. Las computadoras cuánticas dependen de qubits, que son el equivalente cuántico de los bits de computadora tradicionales. Sin embargo, los qubits son altamente inestables y fácilmente influenciados por factores ambientales, como fluctuaciones de temperatura, interferencias electromagnéticas y vibraciones. Mantener estos estados cuánticos estables típicamente requiere sistemas de refrigeración que llevan las temperaturas cerca del cero absoluto, muy por debajo de lo que los centros de datos típicos pueden proporcionar. Esto significa que solo unas pocas instituciones con los recursos para establecer y mantener estos entornos especializados pueden hacer uso de la computación cuántica a gran escala.

El resultado es una paradoja: la computación cuántica se considera una tecnología transformadora, pero su realización está en el límite y es accesible solo para un puñado de actores. Este cuello de botella limita el impacto de la computación cuántica, frenando sectores que necesitan poder computacional avanzado para resolver algunos de los desafíos más complejos de hoy, desde la modelización climática hasta la investigación médica innovadora. Sin embargo, a medida que crece la demanda de soluciones cuánticas y se proyecta que el mercado se expanda de $1.3 mil millones en 2024 a $5.3 mil millones para 2029, está claro que las industrias necesitan urgentemente un camino más accesible para aprovechar esta tecnología.

Descentralización como una alternativa cuántica

Un modelo descentralizado para la computación cuántica elude muchos de estos desafíos. En lugar de depender de configuraciones centralizadas intensivas en hardware, distribuye tareas computacionales a través de una red global de nodos. Este enfoque aprovecha los recursos existentes: GPUs estándar, laptops y servidores, sin necesidad del extremo enfriamiento o instalaciones complejas requeridas por el hardware cuántico tradicional. En cambio, esta red descentralizada forma un recurso computacional colectivo capaz de resolver problemas del mundo real a gran escala utilizando técnicas cuánticas.

Este enfoque descentralizado de Quantum-as-a-Service emula los comportamientos de los sistemas cuánticos sin demandas estrictas de hardware. Al descentralizar la carga computacional, estas redes logran un nivel comparable de eficiencia y velocidad a los sistemas cuánticos tradicionales, sin las mismas limitaciones logísticas y financieras.

Por qué importan las redes cuánticas descentralizadas

La computación cuántica descentralizada ofrece varios beneficios, más notablemente en términos de accesibilidad, escalabilidad y eficiencia energética.

1. Ampliar el acceso a la computación avanzada. Una red descentralizada abre la puerta a empresas, académicos, investigadores y desarrolladores que de otro modo podrían carecer de acceso al poder computacional a nivel cuántico. Este es un cambio crítico, ya que las empresas más pequeñas y los desarrolladores independientes suelen quedar excluidos de la computación cuántica solo por el costo. La descentralización democratiza el acceso, permitiendo a industrias que antes estaban excluidas de la computación cuántica obtener sus beneficios sin la costosa infraestructura.

2. Escalabilidad a través de casos de uso. Las redes cuánticas descentralizadas pueden responder a una variedad de necesidades computacionales. Esta flexibilidad permite a las empresas escalar sus operaciones de manera eficiente, manejando tareas complejas que los métodos de computación tradicionales no pueden realizar. Por ejemplo, la industria automotriz enfrenta crecientes demandas de simulaciones avanzadas en áreas como la conducción autónoma, las pruebas de materiales y el diseño aerodinámico, aplicaciones que requieren un inmenso poder computacional. Se proyecta que la computación cuántica abordará estas necesidades, con la industria automotriz esperando un impacto significativo para 2025 y contribuciones económicas potenciales entre $2 mil millones y $3 mil millones para 2030. Las redes descentralizadas hacen posible satisfacer estas demandas de la industria sin los costos convencionales de la infraestructura cuántica.

3. Eficiencia energética y computación rentable. El consumo de energía de la computación cuántica es difícil de pasar por alto. Con enormes requisitos de energía para mantener la refrigeración y la estabilidad, la computación cuántica puede ser tanto costosa como perjudicial para el medio ambiente. En contraste, la computación cuántica descentralizada aprovecha el hardware existente, evitando el alto consumo energético de las configuraciones cuánticas convencionales. Esto no solo reduce costos, sino que también ofrece una solución eficiente en energía, alineándose con objetivos ambientales más amplios. A medida que las industrias adoptan cada vez más enfoques descentralizados para escalar su poder computacional de manera sostenible, estas redes podrían generar un valor económico sustancial: hasta $850 mil millones para 2040, al proporcionar soluciones eficientes y accesibles en diversos sectores.

Desafíos y consideraciones

Si bien los beneficios potenciales de las redes cuánticas descentralizadas son significativos, no están exentos de obstáculos. Una de las principales preocupaciones es la seguridad. Las redes descentralizadas, por naturaleza, distribuyen tareas computacionales a través de numerosos nodos, creando desafíos de seguridad e integridad de datos. Los avances en cifrado y protocolos seguros son esenciales para mitigar estos riesgos, especialmente para las industrias que manejan información sensible.

La computación cuántica descentralizada representa un cambio transformador en cómo abordamos la resolución avanzada de problemas. Al aprovechar la infraestructura accesible y distribuir tareas a través de una red global, se lleva la computación poderosa al alcance de muchos que antes estaban excluidos. En lugar de seguir siendo una herramienta exclusiva para instituciones de élite, la computación avanzada puede convertirse en un recurso accesible para empresas, académicos, investigadores e industrias a nivel mundial.

A medida que avanzamos más en la era digital y crecen las demandas de grandes datos y simulaciones complejas, la computación cuántica descentralizada proporciona una alternativa pragmática y eficiente en energía a las configuraciones cuánticas tradicionales. Estamos al borde de un nuevo megaciclo, donde la computación cuántica no será un recurso raro, sino uno ampliamente accesible, allanando el camino para una innovación más amplia y la democratización de los avances computacionales.

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Autor: Daniela Herrmann

Daniela Herrmann es la cofundadora de Dynex, una tecnología líder de quantum-as-a-service que resuelve problemas del mundo real a gran escala. También es la líder de misión de Dynex Moonshots, que actúa como el administrador ético del Ecosistema Dynex e invierte en empresas, programas de investigación e iniciativas de subvenciones con la misión de acelerar soluciones pioneras para el mejoramiento del mundo y más allá. Daniela también es la presidenta y fundadora del Ecosistema Topan (2011), que incluye Topan y Mapufin, un grupo de empresas impulsadas por la innovación en negocios, finanzas y gestión de inversiones enfocadas en desarrollar tecnología Triple-E. Tiene una licenciatura en Economía de la Universidad de St. Gallen y un MBA de la Universidad de Zúrich. Ocupó un puesto ejecutivo en el principal gestor de activos europeo en Inversión Socialmente Responsable (SRI). Daniela fue finalista en los Premios a Mujeres Emprendedoras del Año en 2014 y nominada al 'Premio a la Mujer en Tecnología 2020'.