La carrera por construir computadoras cuánticas (FTQC) poderosas y con corrección de errores enfrenta un desafío crítico, que a menudo se pasa por alto: el consumo de energía. Si bien estas máquinas prometen resolver problemas que están fuera del alcance incluso de las supercomputadoras más avanzadas, algunos diseños pueden exigir más electricidad que los sistemas más rápidos de la actualidad.
La compensación energética: potencia versus practicidad
Las computadoras cuánticas actuales son pequeñas, frágiles y propensas a errores. Para volverse verdaderamente útiles (capaces de lograr avances en campos como el descubrimiento de fármacos) deben crecer dramáticamente y lograr tolerancia a fallas. Sin embargo, esto tiene un coste potencial elevado. Las estimaciones preliminares sugieren que ciertos diseños de FTQC podrían requerir hasta 200 megavatios de energía, superando el consumo de ciudades enteras. En comparación, la supercomputadora más rápida del mundo, El Capitán, necesita aproximadamente 20 megavatios, lo que ya es una carga significativa.
Esta disparidad no es sólo una cuestión de escala. Los diversos métodos para construir qubits (el equivalente cuántico de los bits) impulsan las demandas de energía de diferentes maneras. Algunos diseños dependen de un enfriamiento extremo (como los qubits superconductores, que necesitan refrigeración masiva), mientras que otros dependen de láseres y microondas de alta precisión (iones atrapados o átomos ultrafríos). Todo esto contribuye a la huella energética general.
Estimaciones de la industria: un amplio espectro de consumo
La Iniciativa de Energía Cuántica (QEI) estima que las necesidades energéticas futuras del FTQC podrían oscilar entre 100 kilovatios y 200 megavatios. Empresas como IBM proyectan que sus FTQC a gran escala funcionarán con alrededor de 2 a 3 megavatios, mientras que QuEra estima 100 kilovatios para su sistema. Sin embargo, otros actores importantes, incluidos Google Quantum AI y Xanadu, se han negado a comentar sobre sus proyecciones energéticas.
Más allá de la tecnología central de qubit, la sobrecarga de la corrección de errores añade complejidad. Los FTQC requieren monitoreo y dirección constantes para corregir errores, lo que aumenta la carga electrónica. Además, el tiempo que debe funcionar una computadora cuántica para completar una tarea también afecta el uso de energía: menos qubits pueden requerir un funcionamiento más prolongado, lo que anula los ahorros potenciales.
El camino a seguir: estándares y puntos de referencia
Para afrontar este desafío, la industria de la computación cuántica necesita puntos de referencia estandarizados para medir e informar el consumo de energía. QEI está liderando esfuerzos en esta dirección, con proyectos relacionados en marcha tanto en EE.UU. como en la UE. Reducir la huella energética no es sólo un obstáculo técnico; es un factor crítico para determinar qué diseños dominarán el mercado.
“Hay muchísimas opciones técnicas que podrían favorecer la reducción de la huella energética”, afirma Olivier Ezratty de QEI.
El desarrollo de ordenadores cuánticos energéticamente eficientes se encuentra todavía en sus primeras etapas. A medida que la industria madure, comprender y minimizar el consumo de energía será fundamental para desbloquear todo el potencial de esta tecnología revolucionaria.
