2008. El científico cuántico de renombre mundial Pan Jianwei regresó a China y se le asignó un laboratorio en la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) para poner en marcha el programa cuántico de China. Avance rápido una década y China es la potencia líder en comunicaciones cuánticas y está dando saltos constantes en otras áreas de la tecnología cuántica.
Debido al uso del principio de superposición (múltiples estados al mismo tiempo), las computadoras cuánticas son muy hábiles para resolver ciertos problemas de optimización y programación que se ocupan de enormes conjuntos de datos, lo que los convierte en áreas invaluables como la ciberseguridad, la criptografía y la tecnología blockchain. entre muchos otros dominios de aplicaciones emergentes. La última década ha sido testigo de emocionantes avances tecnológicos en el campo de la computación cuántica debido a las enormes inversiones realizadas por los sectores público y privado. Una amplia gama de sectores se ha beneficiado de la computación cuántica para crear modelos de simulación (aeronáutica y aviación), análisis de datos a gran escala (programas espaciales y cosmológicos), pronósticos (meteorológicos y climáticos) y construcción de sistemas de cifrado (militares y de defensa).
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Si bien los principales gigantes de la tecnología se han lanzado al ruedo con sus propios programas informáticos cuánticos internos, los estados y sus gobiernos de todo el mundo no se quedan atrás, cada uno de los cuales ha lanzado su propia iniciativa cuántica. La mayor parte de la financiación de las políticas gubernamentales relacionadas con las tecnologías cuánticas se reserva para el desarrollo de computadoras cuánticas de última generación.
Estados Unidos: alguna vez el líder dominante
El gobierno de los Estados Unidos ha reconocido la tecnología de computación cuántica como un área crítica debido a su prosperidad económica y preocupaciones de seguridad nacional. El gobierno lanzó la Iniciativa Nacional Cuántica en el año 2018 con una superposición presupuestaria total de $ 1.2 mil millones durante los siguientes 5 años. Se estableció una Oficina Nacional de Coordinación Cuántica dentro de la Casa Blanca para supervisar la implementación del programa. La mayoría de los fondos se dedicaron a construir instalaciones de investigación cuántica junto con $237 millones adicionales asignados como parte del presupuesto de 2021. La computación cuántica y el desarrollo de computadoras cuánticas obtuvieron la mayor parte de la financiación inicial del gobierno.
El gobierno de los Estados Unidos ha reconocido la tecnología de computación cuántica como un área crítica debido a su prosperidad económica y preocupaciones de seguridad nacional.
Una ventaja adicional para Estados Unidos es la presencia de empresas del sector privado estadounidense que participan activamente en el desarrollo de computadoras cuánticas. Los gigantes tecnológicos como Google, IBM y Microsoft ahora también ofrecen programación en línea y servicios en la nube para crear y acceder a aplicaciones de computación cuántica. La computación cuántica se ha convertido claramente en un área de preocupación para los EE. UU. con respecto al aumento de China en el dominio, así como las posibles aplicaciones militares de la tecnología, por lo que no es sorprendente que el gobierno estadounidense haya mostrado tendencias tecnonacionalistas a este respecto. Por ejemplo, la Ley de Reforma del Control de Exportaciones (ECRA, por sus siglas en inglés) se amplió a los productos de tecnología cuántica en 2018. Esto incluía refrigeradores cuánticos críticos y criogenia junto con software e IA para construir computadoras cuánticas. Esto se hizo para dificultar la colaboración transfronteriza con ciudadanos chinos e instituciones académicas.
China y su rápido ascenso
Mientras se establecía como líder en tecnología de comunicaciones cuánticas, China pronto comenzó a dedicar sus recursos al desarrollo de tecnologías alternativas de computación cuántica. Como líder mundial en patentes relacionadas con la comunicación cuántica y la criptografía, China ha avanzado a pasos agigantados en el dominio de la computación cuántica durante la última década. Una vez detrás de Occidente en el desarrollo de computadoras cuánticas, China ahora alberga dos de las computadoras cuánticas más rápidas del mundo en su territorio. La presentación de ‘Zuchongzhi-2’, la computadora cuántica más rápida del país, a fines de 2021, convirtió efectivamente al país en una potencia en computación cuántica y a la par con los EE. UU.
Una vez detrás de Occidente en el desarrollo de computadoras cuánticas, China ahora alberga dos de las computadoras cuánticas más rápidas del mundo en su territorio.
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El ritmo al que China ha adoptado la tecnología de computación cuántica es realmente excepcional, y el país afirma tener una “ventaja cuántica” tanto en el qubit superconductor como en la tecnología fotónica (dos tipos diferentes de tecnologías utilizadas para desarrollar computadoras cuánticas). El gobierno chino ha proporcionado un enorme apoyo estatal tanto a instituciones académicas (Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC), Universidades de Tsinghua y Pekín) como a empresas privadas (Origin Quantum, Qasky y Huawei Cloud) para el desarrollo de computadoras cuánticas en el país. Los recientes avances realizados por China en el dominio de la computación cuántica han dado como resultado un mayor proteccionismo global en este campo.
Los catalizadores del ascenso
La computación cuántica funciona según el principio de ‘qubits’, también llamados bits cuánticos que tienen la capacidad de almacenar valores en cualquier lugar entre 0 y 1, lo que resulta en una mayor capacidad computacional. Para poner en funcionamiento estos qubits, se han desarrollado varias tecnologías diferentes. Cada uno tiene sus propias ventajas y dependencias en función de las cuales el gobierno o el sector privado toman la decisión de invertir.
En China, el papel del estado y el gobierno han jugado un papel importante en la punta de lanza de su progreso científico y tecnológico. La sinergia que existe entre el estado y el sector privado nacional ha sido ejemplar en varios dominios y la tecnología cuántica no es una excepción. El gobierno ha proporcionado fondos a instituciones académicas para establecer laboratorios de investigación en computación cuántica y apoyo financiero a empresas tecnológicas nacionales dedicadas a la creación de aplicaciones del mundo real para computadoras cuánticas. En cierto modo, el estado actúa como un puente y un facilitador que ayuda a traducir la investigación académica en el espacio de la computación cuántica para construir computadoras cuánticas reales y desarrollar aplicaciones para estos dispositivos.
Aparte del papel del gobierno y el estado, uno de los principales catalizadores del ascenso de China en ciertas tecnologías críticas y estratégicas es la capacidad de eludir las restricciones que podrían impedir su crecimiento y desarrollo en el campo. Ha habido numerosos controles de exportación y restricciones de importación en el dominio de la tecnología cuántica en sistemas de refrigeración criogénicos (temperaturas muy bajas). Pero los investigadores chinos terminaron desarrollando avances en un campo alternativo de tecnología de computación cuántica como la computación fotónica que no necesita refrigeración intensa. Recientemente, también hubo informes sobre científicos chinos que desarrollan sistemas de enfriamiento que utilizan gas helio que diluirían las restricciones existentes. Los investigadores con sede en Shanghái pudieron crear un dispositivo que podría generar las temperaturas extremadamente bajas en las que normalmente operan las computadoras cuánticas. Esto significaría que China, independientemente de las sanciones tecnológicas y otras restricciones en su industria, continúa creciendo en el campo de la computación cuántica. dejando a otros rezagados.
Un período de 15 años fue todo lo que necesitó China para pasar de ser una potencia cuántica naciente a uno de los líderes mundiales en tecnología de computación cuántica. Actualmente, no ha habido una política gubernamental específica en la India hacia el campo de la computación cuántica específicamente. El discurso del Presupuesto 2020 vio el anuncio de la Misión Nacional sobre Tecnologías y Aplicaciones Cuánticas (NM-QTA), cuyo objetivo era construir un ecosistema de tecnología cuántica general en todo el país.
Un período de 15 años fue todo lo que necesitó China para pasar de ser una potencia cuántica naciente a uno de los líderes mundiales en tecnología de computación cuántica.
En este momento, el dominio de la computación cuántica en India ha dependido del sector privado con un par de asociaciones público-privadas clave que impulsan la conversación. El año 2021 fue un año histórico para las iniciativas de computación cuántica en India. A principios de año, el Ministerio de Electrónica y Tecnologías de la Información (MeitY) anunció una alianza con el gigante tecnológico Amazon, específicamente con la sucursal de Amazon Web Services (AWS) de la empresa, para establecer la primera computadora cuántica del país. laboratorio llamado Laboratorio de Aplicaciones de Computación Cuántica. IBM India, pionera mundial en computación cuántica, decidió iniciar el programa IBM Quantum Educator en el país. El programa implica que IBM proporcione a los estudiantes prototipos de computadoras cuánticas, Qiskit (software de código abierto de IBM) y otros recursos para mejorar la investigación y la educación en el campo de la computación cuántica. Además de los gigantes de la tecnología, India también alberga nuevas empresas emergentes involucradas en el campo de la computación cuántica, como BosonQ, Qnu Labs y Automatski.
El papel de facilitador del gobierno chino para la academia y el sector privado aseguró un desarrollo tecnológico continuo e ininterrumpido. La capacidad de negar las restricciones impuestas por EE. UU. y sus aliados en el campo de la computación cuántica también afianzó su posición en el dominio. También ha dado lugar a avances tecnológicos clave que no habrían parecido posibles en caso de que no existieran los controles. Por lo tanto, esto ha creado un escenario en el que todos ganan para la industria china de la tecnología cuántica, generando IP y reduciendo las dependencias de Occidente. India debería buscar aprender de los catalizadores de crecimiento de China para tener éxito en su propia iniciativa de computación cuántica.
Arjun Gargeyas es analista de investigación en la Institución Takshashila. Las opiniones expresadas en este artículo son las del autor y no representan el soporte de esta publicación.
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