La computación cuántica promete revolucionar la ciberseguridad, las finanzas y muchos otros sectores gracias a su capacidad de resolver ciertos problemas mucho más rápido que los ordenadores convencionales. Mientras que Europa ha llegado tarde y mal a esta carrera, tanto China como Estados Unidos llevan tiempo invirtiendo miles de millones en el desarrollo de nuevos sistemas de computación. Y ahora, EE. UU. acaba de dar un paso más con la reciente aprobación de un proyecto de ley para fomentar la industria de computación cuántica.

Pero para fomentarla, primero hay que crear ordenadores cuánticos capaces de resolver problemas del mundo real. Y para ello, hace falta una nueva generación de ingenieros, formados en las peculiaridades de la física cuántica y los principios de la ingeniería informática. Así lo afirmó el investigador de la Universidad de Maryland (EE.UU.) Christopher Monroe durante su charla en la reciente conferencia EmTech organizada por MIT Technology Review.

Monroe fue una de los expertos involucrados en la redacción de la Ley de Iniciativa Cuántica Nacional, un programa federal para acelerar la investigación y la formación en computación cuántica. La norma incluye un presupuesto de algo más de 1.000 millones de euros  para ayudar a financiar varios centros de excelencia para formar a muchos ingenieros cuánticos.

Monroe es también el cofundador de IonQ, una de las start-ups que participa en la carrera para desarrollar ordenadores cuánticos útiles. A estas compañías les cuesta encontrar ingenieros con las habilidades para desarrollar y comercializar sistemas escalables. Por eso, el experto afirmó: "Necesitamos ingenieros de sistemas cuánticos. Nos hace falta esa mano de obra".

Los ordenadores cuánticos funcionan de una manera totalmente diferente a las computadoras convencionales. En un ordenador común, los bits de información se representan en forma de unos y ceros. Pero en el mundo cuántico, la materia se comporta de forma extraña. Los bits cuánticos, o cúbits, creados y manipulados mediante la superposición y el entrelazamiento, pueden realizar ciertos tipos de cálculos muy rápidamente con grandes cantidades de datos.

En teoría, una máquina cuántica con unos pocos cientos de cúbits debería ser capaz de ejecutar cálculos imposibles con el hardware tradicional. Pero en la práctica, resulta diabólicamente complicado escalar estos sistemas, porque son terriblemente sensibles a las interferencias. Los ordenadores cuánticos fueron propuestos por primera vez hace décadas, pero los avances en su investigación han ido a paso de tortuga.

Las start-ups y las grandes compañías tecnológicas están compitiendo para desarrollar ordenadores cuánticos cada vez más potentes. IonQ está construyendo sus ordenadores con iones atrapados con campos eléctricos. Otros, como Google, IBM y Rigetti, están desarrollando ordenadores cuánticos con cúbits superconductores. Hace poco, Rigetti demostró un nuevo servicio de computación cuántica en la nube (ver La computación cuántica en la nube, cada vez más rápida y accesible).

Monroe explicó que el nuevo plan nacional de EE. UU. también debería mejorar la posición del país en esta competición internacional, en la que China también está muy aventajada. El contexto internacional es especialmente importante porque estas tecnologías prometen ser útiles para romper, pero también asegurar, los canales de comunicación.

El experto predice que dentro de cinco años, los ordenadores cuánticos deberían capaces de realizar cálculos que nunca podrían ejecutarse utilizando hardware convencional. Pero aún no está claro si estos primeros sistemas serán tan útiles, ya que solo son capaces de ejecutar ciertos tipos de computación (ver La carrera por la supremacía cuántica choca con la ausencia de aplicaciones prácticas reales).

Serán los ingenieros de software cuántico quienes definan cómo usar estas máquinas. "Cuando las construyamos, serán útiles para algo", concluyó Monroe.