En primer lugar, hay que distinguir entre un superordenador y un ordenador cuántico. Aunque los objetivos son los mismos, la principal diferencia radica en la forma en que procesan y resuelven los problemas.

Un ordenador tradicional funciona con uno o varios procesadores en su núcleo, y la velocidad con la que procesa y analiza los datos depende de la potencia de estos. Un superordenador, como los fabricados por IBM o Atos, utiliza procesadores convencionales (GPU) para realizar un gran número de cálculos simultáneamente. Son especialmente eficaces para resolver en paralelo los llamados problemas "deterministas", como la simulación meteorológica, la dinámica de fluidos o el análisis de grandes bases de datos. Estas máquinas están optimizadas para maximizar la velocidad y el número de cálculos por segundo (medidos en flops).

Para aumentar esta potencia, se utilizan componentes cada vez más diminutos, con dimensiones inferiores a un nanómetro, en los que las reglas de la física cuántica toman el relevo de las de la física clásica. Aquí es donde entra en juego la informática cuántica. A diferencia de los ordenadores convencionales, que almacenan la información en forma de 0 o 1 (bits), un ordenador cuántico puede registrar y procesar estos dos estados simultáneamente (Qubits) gracias a un fenómeno conocido como superposición que aumenta drásticamente su potencia de cálculo.

Fuente: CBInsight

Dado que la tecnología se encuentra aún en fase de I+D, no hay una única forma de fabricar un ordenador cuántico. En la actualidad se utilizan seis métodos Qubit en diferentes fases de madurez:

  • Qubits superconductores: funcionan a temperaturas cercanas al cero absoluto, lo que permite un control preciso de los estados cuánticos. Aunque esta tecnología se encuentra entre las más avanzadas, requiere importantes sistemas de refrigeración.
  • Qubits iónicos: utilizan iones controlados por láser en el vacío. Sin embargo, no son tan rápidos como los qubits superconductores y existen problemas para ampliarlos.
  • Qubits fotónicos: aprovechan partículas elementales de luz para realizar operaciones cuánticas, manipulándolas mediante dispositivos ópticos. Sin embargo, la interacción entre qubits fotónicos sigue siendo un reto para los cálculos a gran escala con el fin de evitar errores.
  • Qubits de átomos neutros: los átomos individuales sin carga con el mismo número de electrones y protones pueden almacenar información en diferentes niveles de energía. Estos átomos pueden disponerse en matrices muy densas, lo que facilita su uso para sistemas a gran escala, pero siguen generando problemas de interacción.
  • Qubits de espín nuclear o electrónico: este método se basa en el espín de los electrones o de los núcleos atómicos, manipulados por campos magnéticos. Explorados principalmente en la investigación académica, ofrecen una coherencia prolongada, favorable a la estabilidad de los cálculos, pero su control preciso y su escalado plantean desafíos técnicos.
  • Qubits topológicos: aún en fase teórica, este método está poco documentado, pero sigue siendo utilizado por Microsoft.

Así pues, echemos un vistazo a las empresas cotizadas posicionadas en el segmento de los superordenadores y los ordenadores cuánticos.

Actores puros del ámbito cuántico

  • IonQ se centra en la informática cuántica de iones atrapados, con sistemas disponibles a través de los principales proveedores en la nube. Es la única empresa cuyos sistemas cuánticos están disponibles en Amazon Braket, Microsoft Azure y Google Cloud. Fue la primera empresa "pure-player" en el sector de la computación cuántica.
  • Rigetti Computing desarrolla procesadores cuánticos superconductores y ha creado recientemente una arquitectura modular de qubits. La empresa también está desarrollando una plataforma basada en la nube llamada Forest que permite a los programadores escribir algoritmos cuánticos.
  • Quantum Computing está especializada en sistemas cuánticos a temperatura ambiente y aplicaciones comercializables en los campos de la logística, la bioinformática, las ciencias físicas y de la vida, las finanzas cuantitativas y la automatización del diseño electrónico.
  • D-Wave Quantum es pionera en la tecnología de "entrelazamiento cuántico" y ofrece un sistema cuántico en la nube a sus clientes.

Gigantes tecnológicos con programas cuánticos

  • IBM es un gigante histórico de la supercomputación. La empresa es líder en el campo de la computación cuántica. Han lanzado la Experiencia IBM Q, que permite a más de 100 clientes acceder a recursos cuánticos a través de la nube. Su procesador cuántico Eagle de 127 qubits es una opción líder en computación cuántica utilizada por empresas líderes como Goldman Sachs y Boeing. La empresa está apostando fuerte por este segmento.
  • Google (Alphabet) ha acaparado titulares en el campo cuántico en los últimos años, sobre todo tras la publicación de su innovador artículo en Nature, en el que afirmaba que su procesador cuántico Sycamore era el primero en alcanzar la "supremacía cuántica". Sin embargo, al igual que las otras grandes empresas mencionadas, Alphabet es un conglomerado muy diversificado, lo que significa que la contribución de la informática cuántica a su valoración global será probablemente modesta.
  • Microsoft, que se centra en los qubits topológicos y ofrece servicios cuánticos a través de Azure Quantum, está desarrollando activamente software cuántico, incluido el SDK Q# (pronunciado "Q sharp"). También están invirtiendo en PsiQuantum a través de su división de capital riesgo M12. Sin embargo, la ausencia de cualquier mención a la cuántica en su informe financiero anual apunta a un impacto potencialmente limitado en el precio de sus acciones a corto plazo.
  • Intel es un serio candidato a implicarse de forma significativa en la computación cuántica. En 2019, Intel anunció Horse Ridge, el chip cuántico de Tunnel Falls y espera utilizarlo para convertirse en un actor importante de la computación cuántica.
  • Nvidia y sus GPU también se utilizan ahora para el aprendizaje profundo en inteligencia artificial. El gigante desempeña un papel clave en la informática avanzada y se está introduciendo en la computación cuántica con cuQuantum. Aunque la computación cuántica es todavía un área menor para Nvidia, su experiencia podría conducir a futuros éxitos en el sector, lo que la convierte en una atractiva posición de inversión a largo plazo.
  • Amazon, al igual que Microsoft, ofrece una plataforma cuántica basada en la nube dentro de AWS, denominada Braket. Esta plataforma proporciona acceso a los sistemas de D-Wave, Rigetti e IonQ. Sin embargo, Amazon es una gran empresa con muchos intereses, y el término "cuántica" no suele destacar en sus documentos de presentación.
  • RTX Technologies colabora con IBM en la investigación cuántica para aplicaciones aeroespaciales, de defensa y de inteligencia.
  • Tencent es la mayor empresa china que sigue implicada en la investigación de ordenadores cuánticos. Los gigantes tecnológicos chinos Alibaba y Baidu se retiraron de la carrera de la informática cuántica tras cerrar sus unidades de investigación a principios de año sin dar explicaciones concretas.

Empresas industriales

  • Honeywell: la empresa ha escindido su división Honeywell Quantum Solutions (HQS) para formar Quantinuum, con la intención anunciada de sacarla a bolsa. A la espera de la escisión, invertir directamente en Honeywell permite acceder al sector de la informática cuántica. Incluso después de la salida a bolsa de Quantinuum, se espera que Honeywell conserve una participación significativa.

Superordenadores

La mayoría de las empresas que cotizan en bolsa en el segmento de la informática cuántica también poseen superordenadores. Sin embargo, no son las mismas empresas las que se están imponiendo en términos de rendimiento e innovación. Utilizaremos aquí las clasificaciones de rendimiento de los superordenadores del Top 500 con fines ilustrativos.

  • Hewlett Packard Enterprise es el actual líder del mercado. Con su ordenador Frontier, dispone del superordenador más potente desde 2022, por delante de Intel (2.º), Microsoft (3.º), IBM (9.º) y Nvidia (10.º). La empresa también cuenta con cuatro superordenadores entre los diez primeros de la clasificación anual de los 500 superordenadores más potentes.
  • Fujitsu, el conglomerado multinacional japonés, tiene una larga trayectoria en el sector de los superordenadores. Con su ordenador Fugaku, el grupo posee el cuarto ordenador más potente de los 500 primeros. Los superordenadores de la empresa se utilizan en una amplia gama de campos, como la simulación industrial, la predicción meteorológica y la investigación científica.
  • Lenovo, el principal fabricante de PC de China, ha aumentado su cuota en el mercado de los superordenadores.
  • AMD, el fabricante de microprocesadores rival de Nvidia, se ha convertido en un competidor importante en el mercado de los superordenadores. Los sistemas de supercomputación han pasado a depender de los procesadores EPYC y los aceleradores Radeon Instinct de AMD por su rendimiento competitivo y su eficiencia energética.
  • Atos, bajo el nombre de Eviden (parte del grupo dedicada a la computación en nube, big data y seguridad), es uno de los únicos fabricantes europeos de superordenadores. Sus superordenadores Leonardo (7.º) y MareNostrum (8.º) son los más potentes de Europa y fueron adquiridos a Bull en 2014. Actualmente, hay rumores de una escisión entre Eviden y Atos.
  • Orange, en el marco de su asociación con Hewlett Packard, se encargará del software, mientras que su socio suministrará el hardware. Esto permitirá mantener la independencia nacional, ya que los ordenadores se utilizan en ámbitos cruciales como la defensa y la energía nuclear. Es posible que esta decisión no sea definitiva. Las opciones se volverán a evaluar cuando se cambien los ordenadores (generalmente cada dos años).

Sin embargo, podemos citar a actores puros como ParTec, una joven empresa alemana, y Canaan, una empresa de pequeña capitalización estadounidense, que se dedican a desarrollar y suministrar superordenadores y ordenadores cuánticos para ayudar a sus clientes a entrenar modelos de IA.

Solo un ETF estadounidense está indirectamente expuesto a los superordenadores y a los ordenadores cuánticos:
  • Defiance Quantum ETF: este fondo trata de seguir la rentabilidad del índice BlueStar Quantum Computing and Machine Learning, que a su vez replica la rentabilidad de las empresas más grandes y líquidas de los sectores mundiales de la informática cuántica y el aprendizaje automático. Las cinco primeras posiciones son IonQ (5,16%), MicroStrategy (3,30%), D-Wave Quantum (2,48%), Rigetti Computing (2,16%) y Coherent Corp (1,90%). Con 297 millones USD en activos gestionados, las comisiones son del 0,40% y la rentabilidad en lo que va de año supera el 18%.