La integración emergente de la potencia del cálculo cuántico y la inteligencia artificial promete llevar aún más lejos la frontera tecnológica. Mientras Estados Unidos lidera el avance, China y la Unión Europea (UE) compiten por la supremacía en este campo. El 9 de diciembre de 2024, Google presentó Willow, un procesador cuántico capaz de resolver en menos de cinco minutos un problema que requeriría a los cómputos más veloces del mundo 10 septiliones de años, una cifra que supera con creces la edad estimada del universo. Solo unos meses después, el 18 de mayo de 2025, NVIDIA inauguró en Japón lo que se describe como «el más grande supercomputador de investigación cuántica del mundo». Este sistema híbrido, compuesto por computadoras tradicionales y procesadores cuánticos, tiene sus actividades coordinadas por la inteligencia artificial (IA). Estas son las dos etapas más recientes de la aceleración vigorosa que está impulsando la Quantum AI, es decir, la combinación de la potencia del cálculo cuántico y la inteligencia artificial. Esta revolución tecnológica, aunque aún puede considerarse una promesa ambiciosa, está destinada a transformar las economías y las sociedades a escala global.
La gran fuerza del cálculo cuántico reside en que, a diferencia de los computadores tradicionales que procesan información usando bits con valores de 0 o 1, los procesadores cuánticos utilizan qubits, que pueden asumir simultáneamente múltiples valores, permitiendo manejar una cantidad mucho mayor de cálculos. Aunque para ciertas tareas los computadores tradicionales de gran potencia siguen siendo más eficaces, en algunos campos el cálculo cuántico podría resolver problemas actualmente irresolubles o realizar simulaciones complejas. Sin embargo, es necesario usar el condicional, ya que los cálculos cuánticos actuales sufren de errores que requieren métodos sofisticados de corrección para obtener resultados confiables. Es aquí donde la inteligencia artificial está haciendo una importante contribución, a través de algoritmos que optimizan el funcionamiento de los procesadores, permiten una gestión más eficiente de la información, corrigen los errores y llegan incluso a diseñar circuitos más performantes de manera autónoma. Por otro lado, la alianza con la IA, los computadores cuánticos ofrecen una solución a los límites del hardware tradicional para mejorar las aplicaciones de inteligencia artificial, proporcionando más recursos para el análisis de datos y el entrenamiento de modelos. En esta sinergia, las dos tecnologías se complementan mutuamente y pueden impulsarse hacia nuevos hitos tecnológicos.
El interés por los desarrollos de esta combinación ha sido certificado por la decisión de las Naciones Unidas de declarar el 2025 como el «Año Internacional de la Ciencia y las Tecnologías Cuánticas»
con el objetivo de sensibilizar a la opinión pública sobre la importancia y el impacto de la ciencia y las aplicaciones cuánticas en todos los aspectos de la vida. Más allá de las iniciativas multilaterales de colaboración y sensibilización, el creciente valor estratégico de la Quantum AI ha desencadenado una competencia global que involucra a gobiernos, grandes empresas y centros de investigación. Estados Unidos, en la actualidad, cuenta con una liderazgo basado en su supremacía tanto en el campo cuántico como en el de la IA. Los colosos tecnológicos privados, especialmente IBM, Google, Microsoft y Amazon, lideran esta carrera. IBM detenta el mayor número de patentes cuánticas depositadas en la Oficina de Patentes y Marcas de los Estados Unidos (USPTO), pasando de 63 patentes en 2013 a 790 en 2023. Google, por su parte, ha desarrollado en colaboración con la NASA el Quantum Artificial Intelligence Lab y se ha propuesto lanzar al mercado, en 2029, la primera Quantum AI aplicada a problemas reales en los sectores de la farmacéutica, la energía y los materiales. Tradicionalmente, Washington confía en el papel impulsor del sector privado, pero también ha identificado el cálculo cuántico como un ámbito a apoyar con fondos públicos, limitando al mismo tiempo el acceso a estas tecnologías por parte de sus adversarios. En diciembre de 2024, con un voto bipartidista, el Congreso aprobó el National Quantum Initiative Reauthorization Act, que destina 2,7 mil millones de dólares en cinco años para avanzar en las aplicaciones prácticas de la tecnología cuántica, con un enfoque particular en las implicaciones para la seguridad nacional. Esta legislación amplía el alcance de las medidas anteriores aprobadas en 2018 y desplaza la atención desde la investigación de base hacia aplicaciones más concretas.
En octubre de 2024, el Departamento del Tesoro de EE.UU. anunció restricciones severas a ciertos tipos de inversión y al traslado de conocimientos hacia empresas extranjeras (por ahora solo chinas) que operan en este ámbito. Estas restricciones se suman a las impuestas en septiembre de 2024 por el Departamento de Comercio sobre la exportación de tecnologías sensibles para el desarrollo de procesadores cuánticos. Los temores de Washington están dirigidos hacia China, que ya en su Plan Quinquenal de 2016 incluyó la tecnología cuántica entre los proyectos científicos prioritarios. En el plan posterior, hasta 2025, la ciencia de la información cuántica se clasificó como la segunda área clave entre las tecnologías emergentes, justo después de la inteligencia artificial y antes de los semiconductores. Los presupuestos públicos demuestran la relevancia que Pequín otorga a este ámbito. Según datos de McKinsey, en 2023 los inversiones estatales ascendían a 15,3 mil millones de dólares, muy por encima de los 3,8 mil millones de EE.UU. Este apoyo ha llevado a los investigadores chinos a depositar más patentes que Estados Unidos y Europa juntos. Sin embargo, este liderazgo absoluto se ve mermado por el hecho de que el 60% de las patentes aplicadas o citadas en trabajos científicos siguen siendo de origen estadounidense. La enorme producción de patentes se debe al papel predominante de las universidades y los institutos de investigación en el ecosistema cuántico chino, mientras que las iniciativas de las empresas privadas han experimentado algunos contratiempos. En 2024, grandes grupos como Alibaba y Baidu decidieron cerrar sus laboratorios cuánticos, donando las instalaciones a entidades públicas. Las razones exactas de esta decisión son difíciles de precisar. Algunos analistas lo atribuyen al intento de Pekín de centralizar a nivel estatal el desarrollo de una tecnología considerada estratégica y muy sensible. Otros lo interpretan como un indicio de ralentización del entusiasmo hacia un sector que, aunque ofrece prometedores escenarios, ofrece limitados beneficios a corto plazo. Los escépticos argumentan que la anunciada revolución es prematura y que las aplicaciones prácticas, que también traerían retornos económicos, se limitan a unos pocos experimentos en campos muy específicos. Además, los procesadores cuánticos son costosos, frágiles y requieren condiciones extremas (temperaturas cercanas al cero absoluto) para funcionar de manera eficiente.
A pesar de estas incertidumbres, la contribución de la inteligencia artificial está transformando el sector cuántico en el siguiente terreno de competencia tecnológica entre las dos superpotencias. En un escenario futuro en el que solo Estados Unidos y China dispongan de procesadores avanzados, el resto del mundo se verá obligado a elegir entre uno u otro para beneficiarse de las aplicaciones. Esta perspectiva preocupa a la Unión Europea y la está impulsando a construir su propia autonomía cuántica. En 2018, la Unión Europea lanzó el programa Quantum Flagship, una iniciativa decenal con una dotación de mil millones de euros, que ya ha financiado numerosos proyectos de universidades, centros de investigación y empresas. En diciembre de 2023, la Comisión Europea promovió la Declaración Europea sobre Tecnologías Cuánticas, en la que los gobiernos se comprometieron a fortalecer aún más la cooperación y las inversiones, con el objetivo de convertir al Viejo Continente en la «Quantum Valley del mundo». Este ambicioso objetivo se sustenta en una red de computadoras cuánticas instaladas en varios países, incluida Italia, a través de la iniciativa EuroHPC (Iniciativa Común Europea para el Cálculo de Altas Prestaciones). Este ecosistema federado de infraestructuras cuánticas y supercomputación ofrece aplicaciones avanzadas y servicios a ciudadanos, organizaciones e empresas. En diciembre pasado, se anunció que el Innovate Consortium, liderado por CINECA (el consorcio interuniversitario italiano que gestiona las infraestructuras de supercomputación) y compuesto por siete socios industriales italianos de diversos sectores, fue seleccionado para alojar y gestionar el primer supercomputador industrial de EuroHPC. La infraestructura se instalará en el Tecnopolo de Bologna, ya sede del supercomputador Leonardo, también parte de la red europea. Además de una sólida tradición de investigación académica en el campo de la cuántica, Italia cuenta con diversas excelencias. En 2024, la Universidad Federico II de Nápoles inauguró el Superconducting Quantum Computing Center, una estructura de vanguardia que forma parte de una red coordinada por el Centro Nacional de Investigación en Supercómputo (ICSC). Para Italia, así como para todos los países comprometidos con el desarrollo de la cuántica, el desafío de los próximos años será traducir la investigación en aplicaciones prácticas. La combinación con la inteligencia artificial podría facilitar esta transición estratégica, convirtiendo a la Quantum AI en una verdadera revolución capaz de moldear el desarrollo económico de los países, con un consiguiente aumento de la competencia geopolítica por el control de esta tecnología.
