por Edd Gent
Se espera que la computación cuántica revolucione una amplia franja de industrias. Pero a medida que tal tecnología de borde está más cerca de la commercialización, cuáles serán los primeros casos de uso?
La computación cuántica todavía está muy lejos de convertirse en la corriente principal. Sin embargo, la industria tuvo algunos avances significativos en 2021, entre los que destaca la presentación por parte de IBM del primer procesador que cruzó la marca de los 100 qubits. Pero la tecnología aún es experimental y aún tiene que demostrar su utilidad para resolver problemas del mundo real.
Sin embargo, ese hito podría no estar tan lejos. La mayoría de las empresas de computación cuántica tienen como objetivo producir dispositivos tolerantes a fallas para 2030, lo que muchos ven como el punto de inflexión que marcará el comienzo de la era de la computación cuántica práctica.
Sin embargo, las computadoras cuánticas no serán máquinas de propósito general. Podrán resolver algunos cálculos que son completamente intratables para las computadoras actuales y acelerar dramáticamente el procesamiento de otras. Pero muchas de las cosas en las que sobresalen son problemas de nicho y no reemplazarán a las computadoras convencionales para la gran mayoría de las tareas.
Eso significa que la capacidad de beneficiarse de esta revolución será muy desigual, lo que llevó a los analistas de McKinsey a investigar quiénes podrían ser los primeros ganadores en un nuevo informe . Identificaron las industrias farmacéutica, química, automotriz y financiera como aquellas con los casos de uso a corto plazo más prometedores.
Los autores se encargan de señalar que hacer predicciones sobre la computación cuántica es difícil porque quedan muchas preguntas fundamentales sin respuesta; por ejemplo, la importancia relativa de la cantidad y la calidad de los qubits o si puede haber usos prácticos para los primeros dispositivos antes de que alcancen la tolerancia a fallas.
También es importante tener en cuenta que actualmente hay menos de 100 algoritmos cuánticos que muestran una aceleración cuántica , la medida de la cual puede variar considerablemente. Eso significa que la primera y más importante pregunta para los líderes empresariales es si existe una solución cuántica para su problema.
Pero para algunas industrias los beneficios parecen más claros que para otras. Para los fabricantes de medicamentos, la tecnología promete agilizar el largo e increíblemente costoso proceso de investigación y desarrollo de la industria ; el fármaco promedio tarda 10 años y $ 2 mil millones en desarrollarse.
Las simulaciones cuánticas podrían predecir cómo se pliegan las proteínas y descubrir las propiedades de las moléculas pequeñas que podrían ayudar a producir nuevos tratamientos. Una vez que se hayan encontrado candidatos prometedores, las computadoras cuánticas también podrían ayudar a optimizar atributos críticos como la absorción y la solubilidad.
Más allá de la investigación y el desarrollo, las computadoras cuánticas también podrían ayudar a las empresas a optimizar los ensayos clínicos utilizados para validar nuevos medicamentos, por ejemplo, ayudando a identificar y agrupar a los participantes o seleccionando sitios de ensayo.
La simulación cuántica también podría resultar una herramienta poderosa en la industria química, según el informe. Los químicos de hoy en día usan herramientas de diseño asistido por computadora que se basan en aproximaciones del comportamiento y las propiedades moleculares, pero permitir simulaciones mecánicas cuánticas completas de moléculas expandirá dramáticamente sus capacidades.
Esto podría eliminar las muchas rondas de experimentos de laboratorio de prueba y error que normalmente se requieren para desarrollar nuevos productos, y en lugar de eso, confiar en simulaciones para hacer el trabajo pesado, con una validación limitada basada en laboratorio para confirmar los resultados.
Las computadoras cuánticas también podrían ayudar a optimizar las formulaciones utilizadas en todo tipo de productos, desde detergentes hasta pinturas, al modelar los complejos procesos a nivel molecular que gobiernan su acción.
Tanto para la industria farmacéutica como para la química, no es solo el diseño de nuevos productos lo que podría verse afectado. Las computadoras cuánticas también podrían ayudar a mejorar sus procesos de producción al ayudar a los investigadores a comprender mejor los mecanismos de reacción utilizados para crear medicamentos y productos químicos, diseñar nuevos catalizadores o ajustar las condiciones para optimizar los rendimientos.
En la industria automotriz, la tecnología podría impulsar significativamente las capacidades de creación de prototipos y pruebas. Una mejor simulación de todo, desde las propiedades aerodinámicas hasta el comportamiento termodinámico, reducirá el costo de creación de prototipos y conducirá a mejores diseños. Incluso podría hacer posibles las pruebas virtuales, reduciendo la cantidad de vehículos de prueba necesarios.
A medida que los fabricantes de automóviles buscan maneras más verdes para alimentar sus vehículos, simulaciones cuánticas también podrían contribuir a encontrar ing nuevos materiales y mejores diseños para las pilas de combustible de hidrógeno y baterías. Pero el mayor impacto podría estar en la logística diaria involucrada en el funcionamiento de una importante empresa automotriz.
Las interrupciones en la cadena de suministro le cuestan a la industria alrededor de $ 15 mil millones al año, pero las computadoras cuánticas podrían simular y optimizar las redes globales en expansión en las que confían las empresas para reducir significativamente estos dolores de cabeza. También podrían ayudar a ajustar los cronogramas de la línea de ensamblaje para reducir las ineficiencias e incluso optimizar los movimientos de los equipos de múltiples robots mientras ensamblan los automóviles.
Cuántica de computación impacto en la industria financiera tomará más tiempo para ser sentido, de acuerdo a los autores del informe, pero con las grandes sumas de dinero en juego que vale la pena tomar en serio. La tecnología podría resultar invaluable para modelar el comportamiento de carteras grandes y complejas para generar mejores estrategias de inversión. Enfoques similares también podrían ayudar a optimizar las carteras de préstamos para reducir el riesgo, lo que podría permitir a los prestamistas reducir las tasas de interés o liberar capital.
Cuánto de esto suceda depende en gran medida de la trayectoria futura de la tecnología cuántica. A pesar del progreso significativo, todavía hay muchas incógnitas y mucho margen para que se retrasen los plazos. No obstante, el potencial de esta nueva tecnología está comenzando a ser evidente, y parece que los líderes empresariales de las industrias más susceptibles a la disrupción harían bien en comenzar a hacer planes.
Crédito de la imagen: Pete Linforth de Pixabay
Fuente: https://singularityhub.com/2022/01/10/these-will-be-the-earliest-use-cases-for-quantum-computers/