#11 Quantum Computing (for dummies): mercado, retos y 8 startups españolas a seguir
Conoce, de forma sencilla, en qué consiste, los problemas que quiere resolver, el mercado y 8 startups a seguir en España
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Si no eres ingeniero ni un experto en tecnología, tranquilo, puedes seguir leyendo, yo tampoco. Voy a hacer todo lo que pueda por simplificar este tema y que pueda entenderlo cualquiera. 🤓
Venimos de ediciones de la Newsletter donde hemos visto el mercado y las startups españolas de créditos de carbono, hidrógeno verde u open source de forma sencilla, así que vamos a por ello, que no nos asuste el título 🚀
¿Qué es Quantum Computing? 👨💻
La computación cuántica usa las leyes de la física cuántica para procesar información mucho más rápido que los ordenadores tradicionales. Gracias a ello, pueden resolver problemas complejos que actualmente son imposibles de resolver para los ordenadores clásicos.
En la práctica, todos los ordenadores cuánticos serán un híbrido, que combinará la computación clásica y la cuántica. Como no es factible (a escala) crear un ordenador con la potencia necesaria para soportar este nivel de computación, toda esta computación irá en la nube.
De ahí el interés de Google, Microsoft, AWS, etc. Un ejemplo es este premio de $5M que lanzó Google hace unas semanas para quien encuentre la mejor aplicación práctica de Quantum Computing, su spin-off Sandbox AQ o esta reciente donación de $150M de IBM y Google a Universidades en USA y Japón. La lista sigue y sigue.
¿Es el Quantum Computing ya una realidad?
Todavía estamos a años de ver computadoras cuánticas físicas entrar al mercado con escala y fiabilidad, pero es cuestión de tiempo. La inversión y el interés no escasean. Como podemos ver más abajo con las startups españolas, es algo global.
Según el State Of Quantum 2024, lanzando por IQM Quantum Computers, OpenOcean y Lakestar, en 2023, la inversión de Venture Capital fue de $1,2bn (vs $2,2bn en 2022). Si hacemos zoom, vemos que la inversión cayo un 80% en USA, pero aumentó un 3% en EMEA, con Europa a la cabeza del crecimiento. Como referencia, previamente entre 2015 y 2020, la inversión se multiplicó x5.
También conocemos en el informe que más de 30 gobiernos se han comprometido a destinar más de $40bn de financiación pública a tecnologías cuánticas que se desplegarán en los próximos 10 años.
Para que te hagas una idea de lo early (pero prometedor) que se encuentra aún el mercado, Microsoft lanzó el verano pasado Azure Quantum Elements. Sin embargo, en el proyecto no se ha utilizado ningún ordenador cuántico. Lo que hace es combinar IA y técnicas tradicionales de computación de alto rendimiento (HPC) con el objetivo de proporcionar acceso al ordenador cuántico de Microsoft en el futuro.
¿Qué potencia necesitaría un ordenador cuántico?
Según Microsoft, para llegar a la potencia necesitaría, al menos, un millón de qubits estables. ¿Qué es esto?
Ordenadores Clásicos: Funcionan utilizando bits como la unidad básica de información, que pueden estar en uno de dos estados: 0 o 1.
Ordenadores Cuánticos: Utilizan qubits, que pueden existir en estados de 0, 1, o en superposición de ambos estados simultáneamente, gracias a un principio cuántico llamado superposición. Esto les permite realizar múltiples cálculos a la vez.
Partiendo de que el ordenador cuántico del futuro es un híbrido que combine computación cuántica y clásica, este ordenador tendrá que integrarse con una plataforma de computación que pueda gestionar entre 10 a 100 terabits por segundo de datos moviéndose entre la máquina cuántica y la clásica.
¿Cuánta potencia necesita?
Según ChatGPT, es el equivalente a descargar entre 1250 y 12.500 películas de 8GB por segundo, entre 2M y 20M de canciones de 5MB por segundo o, un ejemplo que me ha gustado, bastante para llenar la memoria de un MacBook Pro de 8TB entre 6 y menos de 1 segundo.
Mientras que la velocidad de cálculo de ordenador tradicional aumenta de forma lineal, un ordenador cuántico puede aumentar su velocidad de forma exponencial, gracias a la superposición cuántica (puede realizar muchos cálculos al mismo tiempo). Por tanto, la potencial diferencia no es un múltiplo, sino exponencial debido a la escala del tiempo.
A nivel potencial, la computación cuántica debería de poder resolver en minutos ciertos desafíos que la computación tradicional podría tardar años.
¿Qué problemas quiere resolver el Quantum Computing?
¿Qué hacemos con tanta potencia? Además de poder descargar un montón de películas y canciones, como hemos visto, podríamos hacer cosas mucho más interesantes.
Me he leído este artículo de Harvard Business Review y he sacado algunas conclusiones, añadiendo algunos ejemplos prácticos for dummies (para mí incluido):
Simulación
Seguramente el más interesante y futurista, es el caso de uso que nos permite entender cómo funciona la naturaleza, simulándola. Especialmente interesante en química, medicina y energía.
En la práctica, desde la simulación de la estructura de nuevas proteínas de medicamentos o nuevos materiales para paneles solares o baterías hasta descubrir cómo replicar la fotosíntesis o métodos innovadores de fusión nuclear.
Sistemas Lineales
Uno de los más hot, aplicado a IA esto permitiría poder analizar y procesar grandes conjuntos de datos más rápidamente y con menos recursos. Esto será clave desde el entrenamiento de modelos LLM, hasta la interpretación de imágenes médicas.
Como ejemplo muy práctico, esto permitiría mejorar los algoritmos de recomendación de plataformas como Spotify o TikTok, donde la computación cuántica podría analizar patrones de compartiendo de millones de usuarios casi instantáneamente para personalizar las listas de reproducción o feeds.
Optimización
Echando un vistazo a las startups españolas que ya están trabajando en ello, aquí estamos encontrando algunos de los casos de uso más habituales, por la facilidad de comercialización.
Nos encontramos desde casos en logística con optimización de rutas, hasta mejoras en algoritmos de trading o gestión energética, ya que permitiría hacer cálculos instantáneos para un número amplio de vehículos o valores teniendo en cuenta un amplio número de patrones simultáneos.
Imagínate que Google Maps, en tu ruta de 10km probase todas las combinaciones posibles, de forma exhaustiva, con todos los datos en tiempo real que pudieran afectar tu ruta, desde tráfico, hasta cortes y semáforos, así como las decisiones del resto de conductores. Sería como ese copiloto con complejo de Waze on steroids.
Búsqueda Desestructurada
Un ordenador tradicional debe de buscar línea por línea en una base de datos. La computación cuántica, sin embargo, permite buscar de forma simultánea, como si tuviéramos cientos de ordenadores al mismo tiempo que, además, notifican al resto de que no tienen que revisar la información ya revisada.
Esto puede ser interesante, desde la detección de fraudes financieros o una mejora de los motores de búsqueda, hasta la investigación científica o académica.
Factorización y Encriptación
Por resumir, un ordenador cuántico podría descifrar la mayoría de contraseñas y encriptaciones actuales. Por tanto, curiosamente, el principal caso de uso que nos encontramos es el que la criptografía postcuántica. Es decir, preparar a los ordenadores (y organizaciones) actuales para resistir ciberataques cuánticos.
Si la ciberseguridad es una de los principales preocupaciones de las empresas y organizaciones a nivel global, imagínate cuando los ciberataques tengan acceso a esta tecnología. Por ello, es uno de los casos de uso más relevantes y que ya están trabajando dos startups españolas que veremos más abajo.
Startups en España 🇪🇸
Te dejo las 8 startups españolas de Quantum Computing que no puedes perder de vista, explicadas de forma sencilla:
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