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Cómo prepararse para lo cuántico

Objetivos de aprendizaje​

Al final de este módulo, deberías ser capaz de:

  • Describir los pasos que los líderes empresariales pueden implementar ahora para prepararse para el uso de la computación cuántica en los flujos de trabajo en el futuro.
  • Explicar los conceptos de preparación cuántica y potencial cuántico.
  • Explicar la misión de los ecosistemas cuánticos.
  • Encontrar los recursos para mantenerse al día sobre las tecnologías de computación cuántica y los últimos avances y descubrimientos.

Resolver problemas valiosos con tecnología cuántica​

Muchas empresas desearían poder viajar en el tiempo para beneficiarse tempranamente de las tecnologías revolucionarias de ayer, como Internet. La oportunidad de adelantarse a la competencia se presenta de nuevo con la computación cuántica. La tecnología está madurando, y ahora es el momento adecuado para desarrollar competencias cuánticas y comprender el inmenso potencial de la computación cuántica para abordar problemas computacionalmente intensivos.

En la era de la computación cuántica, el rendimiento del sistema será crucial para alcanzar el pleno potencial cuántico y la escalabilidad, cuando podamos demostrar definitivamente una ventaja significativa de rendimiento sobre las computadoras clásicas en ciertos casos de uso. Concretamente, esto significa: cuando un cálculo cuántico es cientos o miles de veces más rápido, requiere solo una fracción de la memoria o hace posible algo aparentemente imposible. Nuestro trabajo con UC Berkeley demuestra la fortaleza de los procesadores IBM Quantum® actualmente disponibles para explorar cálculos significativos y aplicaciones realistas antes de la era de la tolerancia a fallos.

Las computadoras cuánticas pronto podrían resolver problemas valiosos que han desafiado durante mucho tiempo a las supercomputadoras clásicas. Gobiernos y líderes de la industria en todo el mundo ya están explorando posibles casos de uso en salud, ciencia de materiales, aprendizaje automático y más. Las organizaciones que se involucren ahora y se preparen para lo cuántico tendrán una ventaja clara a medida que estas tecnologías evolucionen.

Preparación cuántica​

La preparación cuántica (Quantum-Readiness) es una medida en continua evolución de la competencia organizacional en estrategia, tecnología y operaciones de computación cuántica. Describe las capacidades crecientes de una empresa para utilizar la tecnología cuántica con el fin de transformar industrias, crear ventajas competitivas y responder a las amenazas de competidores con capacidades cuánticas.

Haz clic en los triángulos a continuación para ver las capacidades de las organizaciones preparadas para lo cuántico.

Estrategia
  • – Capacidad de convertir la inteligencia de mercado cuántico en conocimientos accionables sobre oportunidades y amenazas.
  • – Competencia para extraer valor empresarial de estrategias, capacidades e iniciativas de innovación impulsadas por lo cuántico.
  • – Experiencia para asegurar y proteger la propiedad intelectual (PI) de las tecnologías cuánticas.
  • – Influencia en las regulaciones y estándares relacionados con el uso previsto de la computación cuántica.
Tecnología
  • – Marco DevSecOps para crear, probar, implementar y actualizar aplicaciones cuánticas.
  • – Madurez de la IA y otros modelos computacionales avanzados para apoyar flujos de trabajo direccionables por computación cuántica.
  • – Arquitectura de nube híbrida que permite la orquestación e interoperabilidad de cargas de trabajo cuántico-clásicas.
Operaciones
  • – Gobernanza y supervisión para garantizar la implementación exitosa de la hoja de ruta cuántica.
  • – Estrategia de talento y cultura para construir un equipo de alto rendimiento con competencia cuántica.
  • – Proceso de innovación que crea soluciones basadas en lo cuántico que satisfacen los requisitos empresariales.
  • – Prácticas ágiles que conducen a alta velocidad en I+D y diseño iterativo de soluciones.

Como se describe en The Quantum Decade, la preparación cuántica es crucial porque ayudamos a los clientes a visualizar y prepararse para la futura capacidad de cálculo de la computación cuántica. IBM® trabaja con los clientes para desarrollar sus competencias y explorar casos de uso de alto impacto empresarial. Ya se pueden obtener conocimientos importantes ejecutando casos de uso lo suficientemente pequeños como para ejecutarse en las computadoras cuánticas actuales. A medida que la tecnología siga mejorando, nuestros clientes ampliarán el alcance de estos casos de uso y aprovecharán la computación cuántica para obtener ventajas empresariales.

En las siguientes secciones, describimos tres formas en las que las organizaciones pueden desarrollar su capacidad para transformar industrias, crear ventajas competitivas y responder a las amenazas de competidores con capacidades cuánticas. Las organizaciones pueden invertir en el desarrollo de la fuerza laboral cuántica, identificar casos de uso cuánticos para crear valor empresarial y protegerse contra las amenazas cuánticas.

Transformación del talento​

La computación cuántica difiere fundamentalmente de la computación convencional, hasta el punto de reemplazar el bit, la unidad básica de información. Las personas abiertas a nuevos enfoques de resolución de problemas deberían estar en lo más alto de tu lista. Prepararse para lo cuántico requiere una mejora de competencias en diversas áreas (véase la figura a continuación).

Image Talent transformation for the quantum age

Las competencias cuánticas de las personas en tu organización evolucionarán rápidamente a través del contacto regular con nuestro talento interno a través del IBM Quantum Network. Las fuerzas laborales de los miembros obtienen acceso a programas de formación avanzados e integrales, así como a presentaciones en vivo personalizadas de expertos de IBM Quantum. Más información sobre el IBM Quantum Network.

Selección de casos de uso​

El camino hacia la adopción cuántica requiere decisiones fundamentadas sobre qué casos de uso de computación cuántica tienen el mayor potencial para generar el mayor valor empresarial.

¿Qué hace un buen caso de uso cuántico?​

Un buen caso de uso es aquel que probablemente sea estratégicamente importante para la empresa y que pueda explorarse con las rutinas de Qiskit disponibles, al tiempo que ofrece la flexibilidad de experimentar a medida que la tecnología cuántica evoluciona. Una elección arriesgada o mala para un caso de uso es aquella que requiere un nivel de rendimiento específico o se basa en teorías académicas aún emergentes para generar soluciones para un problema empresarial crítico o periférico.

Tómate un momento para reflexionar sobre las aplicaciones industriales de la computación cuántica del módulo anterior y piensa en tus propios problemas empresariales. Haz clic en los triángulos a continuación para revelar los factores que influyen en el potencial de la computación cuántica para generar valor empresarial. Tenlos en cuenta al evaluar tu caso de uso empresarial.

Buenas decisiones
  • – Se basan en rutinas disponibles en la biblioteca de Qiskit y la formación correspondiente.
  • – Se basan en un problema que puede escalarse a un tamaño práctico.
  • – Se basan en un problema donde la escalabilidad mejora el resultado.
  • – Aspiran a una solución que sería disruptiva o diferenciadora.
  • – Podrían explorarse con un enfoque híbrido clásico-cuántico a corto plazo.
Decisiones arriesgadas
  • – Experimentar con ideas no probadas de publicaciones de investigación.
  • – Requieren una selección cuidadosa de variables para obtener un resultado útil.
  • – Se basan en un problema del que no se espera que crezca o se vuelva más complejo.
  • – Se basan en un problema que afecta a una parte crítica del negocio.
  • – Requieren tolerancia a fallos cuántica para obtener un resultado.
Malas decisiones
  • – Inventar o rediseñar un algoritmo cuántico.
  • – Requieren el uso de grandes volúmenes de datos para entrada o procesamiento.
  • – Requieren un nivel específico de rendimiento para obtener una solución.
  • – No abordan un área central de la empresa.
  • – No tienen una alternativa clásica como respaldo o solución intermedia.

Computación cuántica responsable​

Un caso de uso debe generar valor empresarial y ser responsable en su concepción y ejecución. En IBM Quantum, estamos comprometidos con la Computación Cuántica Responsable, lo que significa desarrollar la computación cuántica con conciencia de su poder e impactos potenciales.

IBM Quantum mantiene cinco principios para un desarrollo cuántico responsable:

  • Lograr un impacto social positivo.
  • Explorar casos de uso con visión de futuro.
  • Representar nuestros productos con precisión.
  • Tomar decisiones consistentes, transparentes y basadas en principios.
  • Construir una comunidad cuántica diversa e inclusiva.

Hemos integrado la responsabilidad en nuestras prácticas empresariales. Nuestros contratos incluyen cláusulas que obligan a los clientes de IBM Quantum a utilizar nuestras computadoras cuánticas de manera responsable y a no emplearlas con fines dañinos o ilegales. Las denominamos nuestras cláusulas de uso responsable y de uso aceptable.

Como miembros de la comunidad de computación cuántica, tomas decisiones importantes sobre qué casos de uso explorar. Esperamos que tú también participes en el desarrollo responsable de la computación cuántica.

Volverse quantum-safe​

Una de las formas en que nos protegemos contra el desarrollo y uso irresponsable de la computación cuántica es nuestra oferta IBM Quantum Safe™, que ayuda a las organizaciones a proteger sus datos y sistemas contra ciberataques cuánticos.

A medida que las computadoras cuánticas maduren, plantearán desafíos para los algoritmos y protocolos de cifrado clásicos de los que depende la ciberseguridad moderna. Aunque los riesgos probablemente estén a años de distancia, los ciberdelincuentes podrían emplear estrategias de «recopilar ahora, descifrar después» para recoger datos hoy y almacenarlos hasta que una computadora cuántica suficientemente potente pueda descifrarlos. Al mismo tiempo, los datos que los clientes almacenan hoy podrían necesitar permanecer confidenciales durante 30 años o más.

IBM es líder en la investigación y desarrollo de soluciones de seguridad quantum-safe. En colaboración con socios académicos e industriales, los investigadores de IBM han desarrollado tres de los cuatro métodos de cifrado resistentes a la computación cuántica que el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) del Departamento de Comercio de EE. UU. ha seleccionado para utilizarlos como parte de su estándar de criptografía post-cuántica, que planean implementar para 2024. Los investigadores de IBM también han presentado tres nuevos esquemas de firma digital como candidatos para la estandarización. Estamos tan seguros de estas soluciones criptográficas quantum-safe que ya las hemos implementado en nuestra infraestructura, como por ejemplo en z16, el primer mainframe quantum-safe del mundo, e IBM Cloud®. Con la tecnología y los servicios de IBM Quantum Safe, aprovechamos esta experiencia para ayudar a los clientes en la transición hacia la criptografía quantum-safe.

Obtén más información sobre cómo ayudamos a las organizaciones en su camino hacia la seguridad cuántica en el sitio web de IBM Quantum Safe.

El IBM Quantum Network​

IBM apoya a sus clientes para que se preparen para lo cuántico a través del IBM Quantum Network.

El IBM Quantum Network es un colectivo mundial que da forma al futuro de la computación cuántica. Los más de 250 socios de la red incluyen empresas Fortune 500, universidades, laboratorios y startups, todos contribuyendo a construir una economía cuántica.

La misión del IBM Quantum Network es:

  • Acelerar la investigación – Colaborar con organizaciones académicas y de investigación líderes para avanzar en la tecnología de computación cuántica.
  • Educar y preparar – Ampliar y formar el ecosistema de usuarios, desarrolladores y especialistas en aplicaciones que serán esenciales para la adopción y escalabilidad de la computación cuántica.
  • Desarrollar e introducir aplicaciones comerciales – Involucrar a líderes de la industria para combinar la experiencia en computación cuántica de IBM con conocimiento específico de la industria, acelerando el desarrollo de los primeros casos de uso comerciales.

Exploremos cómo IBM Quantum puede ayudarte a prepararte y tomar el liderazgo en esta nueva era, con nuestros productos y servicios y a través del compromiso con el IBM Quantum Network. También descubrirás cómo mantenerte al día con los avances de IBM Quantum.

IBM Quantum es la iniciativa de computación cuántica más avanzada del mundo, enfocada en impulsar la ciencia y desbloquear aplicaciones empresariales para el beneficio cuántico. IBM se distingue por el hardware más estable y de mayor rendimiento, la suite más completa de programas y servicios, la flota más grande de computadoras cuánticas y la red más extensa de socios. IBM ha desplegado más de 20 computadoras cuánticas en la nube. Estas computadoras cuánticas se han utilizado para más de 3 mil millones de ejecuciones (y contando), lo que ha resultado en más de 2800 artículos de investigación de nuestra base de más de 600.000 usuarios.

Los socios del IBM Quantum Network incluyen toda la gama de instituciones innovadoras, incluyendo startups, integradores de sistemas globales y consultoras, así como grandes empresas. Otra categoría importante de socios son los Quantum Innovation Centers; estos sirven como centros de élite de experiencia en el creciente y cambiante ecosistema cuántico. Algunos de los Quantum Innovation Centers tienen computadoras cuánticas in situ. Muchos actúan como proveedores externos y líderes de la industria que construyen una comunidad cuántica cooperando directamente con IBM y sirviendo como punto de contacto central para otras organizaciones.

Los clientes del plan Premium reciben una membresía en el IBM Quantum Network como parte de su paquete. Esta membresía permite el acceso a reuniones exclusivas y canales selectos donde se comparten los últimos conocimientos e ideas en computación cuántica. Los miembros del IBM Quantum Network cooperan intensamente y se benefician de estrechas relaciones de trabajo con nuestros expertos internos.

Desarrolla tu fuerza laboral cuántica​

Las competencias cuánticas de las personas en tu organización evolucionarán rápidamente a través del contacto regular con nuestro talento interno a través del IBM Quantum Network. Las fuerzas laborales de los miembros obtienen acceso a programas de formación avanzados e integrales, así como a presentaciones en vivo personalizadas de expertos de IBM Quantum.

Únete al círculo interno de la computación cuántica​

Impulsa tu propio trabajo en colaboración con personas afines y expertos de IBM Quantum. Aquí hay algunos eventos de networking que deberías tener en cuenta:

  • La IBM Quantum Developer Conference: Un evento anual que reúne a desarrolladores de todo el mundo para obtener un adelanto de las próximas actualizaciones de la hoja de ruta de IBM Quantum y experimentar demostraciones prácticas de las últimas herramientas de software de IBM Quantum.
  • El IBM Quantum Partner Forum: Una reunión tipo conferencia de ejecutivos de todo el IBM Quantum Network. Los socios del IBM Quantum Network pueden acceder a las grabaciones del evento.

Guarda estas páginas como marcadores para tener acceso a estos recursos líderes de la industria de IBM Quantum:

  • IBM Quantum Computing: Inicia sesión con tu IBM ID y navega con el conmutador de aplicaciones en la esquina superior derecha para explorar la suite de aplicaciones para tus necesidades cuánticas:
  • IBM Research Blog: Mantente al día con las últimas noticias, investigaciones y eventos de IBM Research
  • Qiskit YouTube Channel: Conferencias emocionantes, consejos y trucos, tutoriales, actualizaciones de la comunidad y acceso a contenido exclusivo de Qiskit. Suscríbete aquí para videos semanales de Qiskit

Únete a nuestras comunidades:

  • Qiskit Slack: Solicita unirte al espacio de trabajo de Qiskit en Slack y conéctate con una comunidad de profesionales y entusiastas de la computación cuántica
  • Qiskit Stack Exchange: Una plataforma de preguntas y respuestas para ingenieros, científicos, programadores y profesionales de la computación interesados en la computación cuántica con Qiskit
  • IBM Quantum Stack Exchange: Sección de preguntas y respuestas en Stack Exchange sobre el IBM Quantum Service – Circuit Composer
  • IBM Quantum Events: Mantente informado y participa en los próximos eventos cuánticos
  • IBM Quantum Newsletter: Regístrate para mantenerte al día sobre eventos cuánticos, disponible solo para el IBM Quantum Network.

Encuesta posterior al curso​

Por favor, tómate un momento para mejorar nuestro sitio web con una breve encuesta. Utilizaremos los comentarios para mejorar la experiencia del usuario y proporcionar explicaciones más claras a lo largo del curso.

Conclusiones clave​

Estas son las conclusiones que deberías tener en mente:

  • La tecnología cuántica madura día a día y se encuentra ahora en un punto de comercialización temprana. Lo cuántico tiene el potencial de reinventar los mundos de los negocios, la ciencia, la educación y el gobierno de maneras fundamentalmente nuevas. Hay pasos que puedes tomar para prepararte para la futura adopción cuántica.
  • IBM Quantum Safe ayuda a las organizaciones a proteger sus datos, sistemas y aplicaciones con criptografía modernizada que incluye algoritmos y protocolos resistentes a la computación cuántica.
  • La Computación Cuántica Responsable significa desarrollar la computación cuántica con conciencia de su poder e impactos potenciales.
  • El IBM Quantum Network es una colaboración de empresas Fortune 500, instituciones académicas, laboratorios nacionales y startups que trabajan juntos para avanzar en la computación cuántica y desarrollar e introducir aplicaciones comerciales.