Velocidad del Ordenador Cuántico: ¿Qué Tan Rápido Es?

Los dispositivos electrónicos actuales son extraordinariamente rápidos. Cada vez que deslizas la pantalla de tu móvil, ves un vídeo en streaming o esperas a que cargue una página web, tu equipo realiza millones de cálculos en segundo plano. Lo que solemos entender por «rápido» suele reducirse a un procesador mejor, más memoria RAM o una tarjeta gráfica más potente. Sin embargo, ¿qué ocurriría si existiera un tipo de tecnología capaz de redefinir por completo el concepto de velocidad? Aquí es donde entra en juego la velocidad del ordenador cuántico.

El hito de los 200 segundos: Sycamore de Google

En 2019, Google anunció que su procesador cuántico de 53 cúbits, denominado Sycamore, había completado una tarea específica (el muestreo de circuitos aleatorios) en tan solo 200 segundos. Según las estimaciones iniciales publicadas en la revista Nature, el superordenador convencional más potente del mundo en aquel momento (Summit de IBM) habría tardado más de 10 000 años en ejecutar el mismo trabajo. Aunque la comunidad científica refinó posteriormente los algoritmos clásicos reduciendo esta brecha, el logro demostró una aceleración exponencial sin precedentes y se aclamó como el gran hito de la supremacía cuántica.

Posteriormente, Jiuzhang llevó las cifras aún más lejos

En 2020, un equipo de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China hizo públicos los resultados de Jiuzhang, un ordenador cuántico fotónico. A diferencia de Sycamore, que utiliza circuitos superconductores, Jiuzhang emplea fotones, es decir, partículas de luz.

Jiuzhang ejecutó el muestreo de bosones gaussianos en aproximadamente 200 segundos. ¿La estimación para la informática clásica? Alrededor de 600 millones de años.

Dos arquitecturas totalmente distintas. Dos clases de problemas diferentes. Pero la misma conclusión: sistemas cuánticos logrando en cuestión de minutos lo que las máquinas tradicionales tardarían siglos o milenios en completar. Esta repetición del fenómeno es crucial: demuestra que la velocidad de un ordenador cuántico no es una peculiaridad aislada, sino una propiedad intrínseca del modo en que la mecánica cuántica procesa la información.

Cómo funciona realmente la velocidad del ordenador cuántico

Para comprender por qué los ordenadores cuánticos son tan veloces, es necesario entender qué hacen de manera diferente.

Un bit clásico solo puede ser un 0 o un 1. Cada procesamiento informático convencional es una secuencia de operaciones sobre estos estados definidos. El cúbit —el equivalente cuántico— funciona de forma distinta. Gracias a una propiedad denominada superposición, un cúbit puede existir en una combinación simultánea de 0 y 1. Dos cúbits representan cuatro estados a la vez. ¿Tres cúbits? Ocho estados. Cada cúbit adicional duplica el número de estados simultáneos: 2ⁿ.

Número de cúbits	Estados simultáneos	Qué significa en la práctica
10	1 024	Aproximadamente la capacidad de procesamiento de un microcontrolador sencillo
30	Más de 1 000 millones	Comparable en espacio de estados a los primeros procesadores de sobremesa
53 (Sycamore)	~9 × 10¹⁵	Más allá de lo que cualquier superordenador clásico puede simular por completo
300	Más estados que átomos en el universo observable	Límite teórico (el verdadero desafío radica en la implementación física)

Sin embargo, la superposición no lo explica todo. El verdadero motor de rendimiento es la combinación de la superposición con el entrelazamiento y la interferencia. El entrelazamiento vincula los cúbits entre sí, de modo que el estado de uno influye de inmediato en los demás. Por su parte, la interferencia permite al sistema cuántico amplificar las respuestas correctas y cancelar las erróneas. El resultado: en lugar de evaluar cada solución posible una a una, el ordenador cuántico moldea un mapa de probabilidades para que la respuesta exacta emerja con la máxima certeza.

Imagina que un ordenador clásico intenta resolver un laberinto: recorre un camino, choca con un callejón sin salida, da marcha atrás y prueba otro. Un ordenador cuántico envía ondas a través de todos los caminos simultáneamente y analiza dónde se produce la interferencia constructiva. La ruta correcta es aquella donde la señal resulta más fuerte.

En qué áreas destaca la velocidad de un ordenador cuántico

Este es el punto más relevante: la aceleración cuántica no es universal, sino que depende en gran medida del problema a resolver.

Tipo de problema	Aceleración cuántica	Ejemplo en el mundo real
Factorización de números grandes	Exponencial (algoritmo de Shor)	Ruptura del cifrado RSA (demostrado teóricamente, aunque el hardware aún no está listo)
Búsqueda en bases de datos	Cuadrática (algoritmo de Grover)	Búsqueda en bases de datos desordenadas en √N pasos en lugar de N
Simulación molecular	Exponencial para sistemas cuánticos	Descubrimiento de fármacos y ciencia de materiales (problemas cuánticos por naturaleza)
Optimización	Dependiente del problema (QAOA, templado cuántico)	Logística, optimización de carteras de inversión y cadena de suministro
Muestreo de circuitos aleatorios	Exponencial (demostrado)	Prueba de rendimiento de referencia (sin uso práctico directo, pero demuestra la ventaja cuántica)

El patrón es evidente: la velocidad del ordenador cuántico alcanza su máximo potencial en problemas cuya propia estructura responde a la mecánica cuántica, o en aquellos cuyo planteamiento matemático permite a los algoritmos aprovechar la superposición y la interferencia. Si el problema cuenta con esa estructura, el salto cuantitativo es abrumador. Si no es así, un ordenador cuántico no aporta ninguna ventaja frente a la informática tradicional.

Cómo escala la velocidad según el número de cúbits

Uno de los factores fundamentales para entender el rendimiento cuántico es su escalabilidad. Los ordenadores clásicos ganan velocidad de forma prácticamente lineal cuando se añaden más transistores o núcleos. Los ordenadores cuánticos, en cambio, escalan de manera exponencial con cada cúbit adicional.

Esto significa que pasar de 50 cúbits a 100 cúbits no supone una mejora del doble (2×), sino un incremento de 2⁵⁰, lo que equivale a expandir el espacio de estados más de mil billones de veces. Cada cúbit adicional duplica el entorno informático de cálculo.

Esta es la razón por la que la comunidad científica e industrial invierte tanto esfuerzo en aumentar la cantidad de cúbits disponibles.

La velocidad del ordenador cuántico en la práctica real

Si pudieras observar a un ordenador cuántico resolviendo un problema, esto es lo que apreciarías sobre su velocidad:

• La preparación requiere tiempo: Enfriar el sistema hasta temperaturas cercanas al cero absoluto, calibrar los cúbits y preparar el estado inicial puede llevar horas. Este tiempo es un coste de procesamiento inicial, no forma parte del cálculo en sí.
• El cálculo cuántico propiamente dicho es ultra rápido: Las operaciones de puerta lógica suceden en nanosegundos. El algoritmo cuántico completo se ejecuta habitualmente en cuestión de microsegundos a segundos, según la profundidad del circuito.
• La lectura del resultado es casi instantánea: Obtener el estado final toma microsegundos y devuelve una distribución de probabilidad con las respuestas más probables.
• Se ejecuta en múltiples repeticiones: Dado que la computación cuántica es probabilística, el mismo circuito se repite cientos o miles de veces para confirmar la respuesta correcta con máxima fiabilidad.

Conclusión sobre la velocidad del ordenador cuántico

• Para los problemas adecuados: Es exponencialmente más rápido que cualquier superordenador clásico. Hablamos de rendimientos miles de millones o billones de veces superiores en tareas como el muestreo de circuitos aleatorios y el muestreo de bosones.
• Para algoritmos estructurados: Ofrece una rapidez demostrada mediante el algoritmo de Shor (factorización) y el algoritmo de Grover (búsqueda), aunque se requiere un hardware más estable antes de que superen a los métodos tradicionales en la práctica.
• Para la informática de uso diario: No aporta ventaja alguna. Los ordenadores cuánticos no acelerarán la navegación web, la edición de vídeo ni la ejecución de aplicaciones habituales; simplemente no están diseñados para ello.
• Para la simulación científica: Su impacto será transformador. Modelar moléculas y materiales es una tarea cuántica por naturaleza, y este tipo de ordenadores terminará superando a los métodos clásicos por un margen aplastante.

La velocidad es real, pero se trata de una velocidad altamente especializada. Un ordenador cuántico es rápido del mismo modo que un acelerador de partículas es potente: no te servirá para ir al trabajo en coche, pero te permite estudiar la estructura profunda de la materia como ninguna otra herramienta en el mundo.

A medida que avanzamos en 2026 y de cara al futuro, la cifra de cúbits continúa aumentando, las tasas de error disminuyen progresivamente y los ámbitos donde destaca la velocidad del ordenador cuántico no paran de crecer. Estas máquinas no han venido a sustituir a los ordenadores convencionales de propósito general, sino a inaugurar una categoría totalmente nueva: instrumentos capaces de procesar información a una escala y velocidad inaccesibles para la física clásica.

Preguntas frecuentes sobre la velocidad del ordenador cuántico