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Computación cuántica en los negocios: Proyecciones y consejos de implementación
La computación cuántica puede marcar el comienzo de una nueva era de la informática, y el futuro se vislumbra con un crecimiento exponencial, afirman expertos chilenos.
El informe «Future Disrupted 2021» elaborado por NTT ya predecía desde el año pasado que la computación cuántica marcaría el comienzo de una nueva era de la informática. Esta proyección es hoy una realidad. Y el futuro se vislumbra con un crecimiento exponencial.
La computación cuántica contiene dos enfoques. En la computación cuántica analógica, la información se procesa de forma continua, y un computador cuántico totalmente controlable es usado para simular eficazmente la compleja evolución de un sistema cuántico objetivo. El otro enfoque es la computación cuántica digital, donde la información es procesada por un algoritmo cuántico.
Muchos de los algoritmos cuánticos existentes son conocidos por tener ventaja en complejidad algorítmica sobre sus homólogos clásicos. La información en los computadores digitales cuánticos puede protegerse mediante códigos cuánticos de corrección de errores, lo que abre un futuro prometedor para un equipo cuántico tolerante a fallas.
Globalmente, las organizaciones están reconociendo la oportunidad que representa esta tecnología y, de acuerdo con estimaciones de Accenture, al año 2030, las inversiones en computación cuántica alcanzarán los US$ 9,1 mil millones a nivel mundial.
Francisco Rojas, Accenture Chile.
«La computación cuántica permitirá la resolución de los problemas empresariales más complejos a través de la optimización mejorada, el aprendizaje automático y la simulación. Esta tecnología ofrece una vía para resolver problemáticas de los negocios demasiado complejos para los sistemas informáticos clásicos en tres ámbitos: la optimización (decisión/planificación en logística, programación); los algoritmos de machine learning (mapeo de características, resolución de ecuaciones lineales, agrupación, regresión); y en la simulación y muestreo (química, ciencia de los materiales, diseño estructural)», explica Francisco Rojas, director ejecutivo de Inteligencia Aplicada en Accenture Chile
La computación cuántica viene a ayudar a las áreas de negocio a trabajar con grandes cantidades de datos, escalando su procesamiento con unidades de computación cuántica con un tiempo de desarrollo más corto. Se pasa de una generación anterior que se ocupaba del paralelismo de clústeres en GPU (uso de redes neuronales), a una que escala aún más el uso de estos modelos gracias al aprendizaje automático cuántico.
Cristián López, Unitti.
Para Cristián López, CEO de Unitti, el principal beneficio de la computación cuántica es la amplificación a gran escala de la capacidad de cómputo en varios órdenes de magnitud. «Lo que antes tenía solo dos posibilidades ahora se amplifica a todas las combinaciones posibles en el mismo o menor período de tiempo. La infraestructura tecnológica, para efectos de pruebas, está disponible en el mundo cloud para que se pueda estudiar y probar algoritmos, pero aún falta crear todo un marco de estudio para que puedan encontrarse soluciones masivas que utilicen esta tecnología», dice.
Además, algunas empresas están adoptando un enfoque de sistemas híbridos, desplegando hardware cuántico para resolver ciertas partes de grandes problemas empresariales y utilizando la computación clásica de alto rendimiento para resolver el resto. Para resolver problemas empresariales, como los financieros o la eficiencia en la fabricación, la gestión de la computación cuántica y los servicios de TI se deben integrar en la infraestructura de la empresa.
Anderson Sforcini, SAS Brasil.
«Por más que se trate de una tecnología reciente y con poca aplicabilidad momentánea, el potencial de implementación para áreas de negocio que se beneficien de modelos de machine learning (ML) e inteligencia artificial (IA) es enorme. Hasta entonces, se habla mucho de tener conocimiento sobre los datos, recordando siempre la famosa frase: ‹Quien tiene la información, tiene el poder›. Con el paso del tiempo enfrentamos una nueva era, en la cual el hecho de tener información no es un diferenciador del mercado en sí mismo; es necesario procesar los datos y extraer su valor, utilizando desde las técnicas más básicas como el análisis descriptivo, hasta el más avanzado como el ML e IA», señala por su parte Anderson Sforcini, gerente de Customer Advisor de SAS Brasil.
Alex Cabrera, Prevsis.
«En la práctica, podríamos mejorar el aprendizaje automatizado y el modelamiento matemático minimizando el tiempo para la obtención de resultados óptimos, ejecutando algoritmos de machine learning y deep learning con grandes cantidades de datos en procesos de mejora. Por ejemplo, características de los materiales, cálculos de fluidos o rutas logísticas con constantes cambios. De la misma manera, se puede utilizar para la evaluación transaccional de riesgos bancarios o de seguros, evitando posibles fraudes a través de la evaluación de patrones, manteniendo la seguridad de la información. También es útil para el área de la salud o industrias de la construcción, el sector automovilístico y la ciberseguridad. En breve, la computación cuántica puede apoyar a los negocios a concretar un rápido aprendizaje y conseguir mejores algoritmos a ser utilizados en diferentes procesos productivos y en cualquier industria. Esto, tomando la comparación y paralelo entre hacer el cálculo a mano o realizarlo con un computador», ejemplifica Alex Cabrera, CEO de Prevsis.
Consejos de implementación en los negocios
Las cifras son decidoras. De acuerdo con Gartner, el 90 % de las organizaciones a nivel mundial piensa aliarse con consultoras o proveedores de computación cuántica para acelerar la innovación hacia el año 2023. Además, de acuerdo con IDC, el 65 % de las organizaciones planea usar computación cuántica basada en la nube en los próximos dos años; 45 % algoritmos cuánticos (lo que incluye simuladores, inteligencia artificial, aprendizaje automatizado y aprendizaje profundo); 44 % redes cuánticas: y 40 % computación cuántica híbrida.
Los especialistas de la industria sostienen que se ve una creciente demanda de las empresas por programas de computación cuántica que proporcionen valor de negocio a largo plazo. No obstante, «la designación de líderes cuánticos de los departamentos de negocio y de TI, y ampliar la disponibilidad de los métodos cuánticos en toda la organización, fomentará el compromiso, aumentará la comprensión y creará más oportunidades de innovación. Un enfoque descendente e industrializado de la computación cuántica es el camino para innovar a velocidad y escala», advierte Rojas, de Accenture Chile.
El experto agrega que el primer gran consejo es no aplicar la computación cuántica para proyectos o unidades específicas de negocio, sino a través de una estrategia cohesiva. De otra manera, se produce una innovación en silos, sin valor empresarial duradero. «Para capturar el valor, las organizaciones deben considerar una serie de pasos: descubrir lo que puede hacer la computación cuántica y decidir dónde se puede aplicar en el negocio; construir un mapa de ruta de innovación cuántica; evaluar el hardware y software cuántico y comenzar a experimentar y atraer y preparar talento en esta nueva tecnología», resalta.
A juicio de Cabrera, de Prevsis, es necesario comprender si al momento de evaluar la implementación con tecnología cuántica se ha utilizado la tecnología convencional de manera adecuada, con una arquitectura e infraestructura llevadas a su máxima capacidad de uso. «Adicionalmente, se debe propiciar una mejora y optimización de algoritmos que no se haya realizado de manera adecuada o que estén consumiendo una gran cantidad de capacidad, y finalmente, el usar data limpia y adecuada para la tarea es imprescindible», destaca.
Por su parte, Sforcini, de SAS Brasil, agrega que actualmente, «estamos mucho más cerca de las nuevas tecnologías, ya sea por la inversión o por las posibilidades de usarla durante unos minutos/horas a través de la nube. Por ello, nuestro mayor consejo es un estudio para comprender la aplicabilidad real de esta nueva tecnología y qué posibles ganancias traerá debido a la necesidad de un caso de uso».
Cerrando los consejos de implementación, y sumando algunos retos que esta tecnología debe enfrentar, López, de Unitti, advierte que hoy la informática cuántica está todavía en sus primeras etapas, por lo que aún existen muchos desafíos desconocidos por resolver.
«Aún se encuentra en etapas muy tempranas de pruebas de concepto en el ámbito científico. Sin embargo, ya se abren aristas que afectan la seguridad de los sistemas, ya que la seguridad simétrica basada en criptografía se encuentra bajo amenaza. Lo que antes descansaba en los cientos de años que podría tomar una capacidad de cómputo en descifrar algo, podrá reducirse considerablemente en el tiempo y con ello hacer completamente factible la vulnerabilidad de una plataforma. Les recomiendo comenzar estudiando el framework PennyLane, que permitirá abrirse paso en este nuevo paradigma», concluye.
