{"id":6981,"date":"2025-05-30T05:22:12","date_gmt":"2025-05-30T05:22:12","guid":{"rendered":"https:\/\/quantum2025.org\/news-link\/repensar-la-energia-en-la-era-cuantica\/"},"modified":"2025-06-09T12:23:02","modified_gmt":"2025-06-09T12:23:02","slug":"repensar-la-energia-en-la-era-cuantica","status":"publish","type":"news-link","link":"https:\/\/quantum2025.org\/es\/news-link\/repensar-la-energia-en-la-era-cuantica\/","title":{"rendered":"Repensar la energ\u00eda en la era cu\u00e1ntica"},"content":{"rendered":"\n

Entrevista a la Dra. Alexia Auff\u00e8ves, f\u00edsica francesa, pionera de la energ\u00e9tica cu\u00e1ntica y cofundadora de la Iniciativa de Energ\u00eda Cu\u00e1ntica<\/a> (QEI).<\/em><\/h4>\n\n\n\n

La f\u00edsica cu\u00e1ntica ha sido la estrella del mundo de la tecnolog\u00eda durante casi un siglo. Sin embargo, silenciosamente, una segunda revoluci\u00f3n cu\u00e1ntica est\u00e1 surgiendo y sacudiendo los fundamentos mismos del funcionamiento de las computadoras a todos los niveles, desde c\u00f3mo se define la informaci\u00f3n y la forma como las m\u00e1quinas la procesan f\u00edsicamente, hasta los algoritmos. Estas nuevas tecnolog\u00edas cu\u00e1nticas prometen c\u00e1lculos excepcionalmente m\u00e1s r\u00e1pidos y comunicaciones m\u00e1s seguras. <\/p>\n\n\n\n

A medida que los gobiernos y las industrias invierten fuertemente en sistemas cu\u00e1nticos, es hora de pensar en c\u00f3mo los construimos y utilizamos de forma responsable. Eso significa no solo centrarse en lo que pueden hacer, sino tambi\u00e9n en cu\u00e1nta energ\u00eda utilizan para realizar las tareas. Los retos medioambientales y sociales reconocidos hoy en d\u00eda imponen nuevas limitaciones que no eran obvias cuando surgieron las computadoras cl\u00e1sicas. Los procesadores cu\u00e1nticos que est\u00e1n surgiendo en este momento muestran un menor consumo de energ\u00eda en comparaci\u00f3n con las m\u00e1quinas tradicionales, pero no comprendemos del todo por qu\u00e9 y si esta ventaja persistir\u00e1 a medida que escalen. <\/p>\n\n\n

\n
\"\"<\/a><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

En un art\u00edculo seminal<\/a> publicado en Physics Review X Quantum, en 2022, la f\u00edsica Dra. Alexia Auff\u00e8ves, Directora de Investigaci\u00f3n de Primera Clase en el CNRS de Francia, jefa del Laboratorio Internacional de Investigaci\u00f3n MajuLab<\/a> y Profesora invitada en el Centro de Tecnolog\u00edas Cu\u00e1nticas<\/a> de Singapur, sostiene que \u201ces necesario un fuerte v\u00ednculo entre la investigaci\u00f3n fundamental y la ingenier\u00eda para establecer conexiones cuantitativas entre el rendimiento de la inform\u00e1tica a nivel cu\u00e1ntico y el consumo de energ\u00eda a nivel macrosc\u00f3pico, full-stack<\/em>\u201d. En el marco del A\u00f1o Internacional de la Ciencia y la Tecnolog\u00eda Cu\u00e1nticas, mantuvimos una conversaci\u00f3n con la Dra. Alexia Auff\u00e8ves<\/a> sobre su trabajo como pionera de la energ\u00e9tica cu\u00e1ntica y como cofundadora y l\u00edder de la Iniciativa de Energ\u00eda Cu\u00e1ntica (QEI), un esfuerzo interdisciplinar que re\u00fane a expertos en f\u00edsica cu\u00e1ntica, termodin\u00e1mica y energ\u00e9tica, inform\u00e1tica e ingenier\u00eda con el objetivo de comprender c\u00f3mo utilizan la energ\u00eda las tecnolog\u00edas cu\u00e1nticas desde la base. <\/p>\n\n\n\n

\u00ab<\/em>Llevo doce a\u00f1os trabajando en termodin\u00e1mica cu\u00e1ntica, y al principio no fue f\u00e1cil detectar el impacto de esta investigaci\u00f3n en las tecnolog\u00edas cu\u00e1nticas. La comunidad de termodin\u00e1mica cu\u00e1ntica apenas pudo participar en el gran despegue de las tecnolog\u00edas cu\u00e1nticas. Yo formaba parte de la comunidad de termodin\u00e1mica cu\u00e1ntica, pero tambi\u00e9n ten\u00eda una visi\u00f3n de lo que estaba ocurriendo con las tecnolog\u00edas cu\u00e1nticas debido a mi pasado como experimentalista, y porque dirig\u00eda el centro de tecnolog\u00edas cu\u00e1nticas de Grenoble. As\u00ed, pues, vi que hab\u00eda claramente una brecha que salvar entre las dos comunidades\u00bb, <\/em>dice<\/em> Alexia. <\/p>\n\n\n\n

Aprendiendo de las lecciones tanto de la historia de la inform\u00e1tica cl\u00e1sica como de los recientes avances de la inteligencia artificial, Auff\u00e8ves nos recuerda que la eficiencia energ\u00e9tica no se produce por accidente: Si no la buscas, no la encontrar\u00e1s. En el caso de la inform\u00e1tica cu\u00e1ntica, puede requerir d\u00e9cadas de perfeccionamiento, desde la comprensi\u00f3n de los principios fundamentales que conectan el coste energ\u00e9tico y el rendimiento, hasta el dise\u00f1o de chips que equilibren el rendimiento con el consumo de energ\u00eda. <\/p>\n\n\n\n

Creando una comunidad internacional de investigaci\u00f3n para comprender la huella energ\u00e9tica de las tecnolog\u00edas cu\u00e1nticas emergentes<\/h2>\n\n\n\n

Motivados por la oportunidad y relevancia de abordar el coste energ\u00e9tico de las tecnolog\u00edas cu\u00e1nticas, Alexia, sus colegas Robert Whitney y Janine Splettstoesser, y el consultor y autor Olivier Ezratty cofundaron la Iniciativa de Energ\u00eda Cu\u00e1ntica<\/a> (QEI) en 2022.<\/p>\n\n\n\n

Esta comunidad establece formas de medir la eficiencia energ\u00e9tica de los dispositivos cu\u00e1nticos, fija marcos de referencia e identifica c\u00f3mo reducir el consumo de energ\u00eda en las distintas plataformas cu\u00e1nticas y paradigmas inform\u00e1ticos. En primer lugar, abordan computaci\u00f3n cu\u00e1ntica, pero tambi\u00e9n investigan la comunicaci\u00f3n y la detecci\u00f3n, los otros dos denominan pilares de las tecnolog\u00edas cu\u00e1nticas. El equipo de la QEI pretende definir qu\u00e9 significa realmente \u201cventaja cu\u00e1ntica energ\u00e9tica\u201d en t\u00e9rminos cient\u00edficos y utilizar ese conocimiento para orientar las decisiones de dise\u00f1o inteligente a medida que se desarrollan los sistemas cu\u00e1nticos. <\/p>\n\n\n\n

\u00abLa QEI es uno de los primeros intentos de desarrollar la innovaci\u00f3n en un mundo finito. En el pasado, los innovadores sol\u00edan invertir mucho dinero, con la esperanza de que saliera algo. Ahora, tenemos que tener en cuenta el hecho de que los recursos f\u00edsicos, especialmente la energ\u00eda, son finitos. En ese sentido, la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica est\u00e1 creciendo en condiciones muy, muy diferentes a las de su hermana mayor, la computaci\u00f3n cl\u00e1sica, cuando hab\u00eda petr\u00f3leo por todas partes, y entonces pod\u00edas desarrollar tecnolog\u00edas, suponiendo que ten\u00edamos recursos infinitos\u00bb.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Pero poner en marcha este tipo de iniciativas, en las que se entrecruzan la ciencia fundamental y las tecnolog\u00edas emergentes, tambi\u00e9n significa sortear la influencia de los sectores de la industria, que a menudo tratan de alinearse con las narrativas \u00e9ticas predominantes del momento. <\/p>\n\n\n\n

\u00abCuando lanzas una iniciativa como esta, no est\u00e1s consciente del tipo de fuerzas que vas a desencadenar, especialmente hoy en d\u00eda, cuando hay tanta hip\u00e9rbole cu\u00e1ntica. Si mezclas esa hip\u00e9rbole con la palabra \u00abenerg\u00eda\u00bb, se vuelve insoportable. La QEI no es una empresa de lavado verde. Estamos aqu\u00ed precisamente para evitar el lavado verde. Estamos aqu\u00ed para proporcionar a la comunidad cifras cient\u00edficas objetivas de m\u00e9rito para que frases como: \u00ab\u00a1Oh! Mi computadora cu\u00e1ntica calcular\u00e1 con menos energ\u00eda\u00bb y pueda comprobarse, y la eficiencia energ\u00e9tica de esa computadora pueda incluso compararse con un l\u00edmite fundamental y mejorarse con el tiempo\u00bb. <\/em><\/p>\n\n\n\n

\u00bfPodemos construir una teor\u00eda que abarque lo cu\u00e1ntico y lo cl\u00e1sico a la vez? <\/h2>\n\n\n\n

Para comprender el verdadero coste energ\u00e9tico de la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica, debemos mirar m\u00e1s all\u00e1 de las especificaciones del hardware y la eficiencia operativa. En el centro del desaf\u00edo se encuentra un problema mucho m\u00e1s profundo y conceptual: c\u00f3mo combinar los mundos cu\u00e1ntico y cl\u00e1sico dentro de un \u00fanico modelo f\u00edsico. No se trata solo de un obst\u00e1culo t\u00e9cnico: es el problema m\u00e1s antiguo y a\u00fan abierto de la f\u00edsica cu\u00e1ntica, conocido como el problema de la medici\u00f3n. <\/p>\n\n\n\n

Cualquier c\u00e1lculo, ya sea cl\u00e1sico o cu\u00e1ntico, puede dividirse en tres etapas: entrada, procesamiento y salida. En la inform\u00e1tica cu\u00e1ntica, tanto la entrada como el proceso de c\u00e1lculo implican fen\u00f3menos inherentemente cu\u00e1nticos, como la superposici\u00f3n<\/a> y el entrelazamiento<\/a>. Sin embargo, la obtenci\u00f3n del resultado (la salida) requiere una medici\u00f3n<\/a>, un proceso que desempe\u00f1a un papel central en nuestra comprensi\u00f3n de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica. Los cient\u00edficos siguen desconcertados por lo que ocurre exactamente durante la medici\u00f3n, cuando las propiedades cu\u00e1nticas se pierden aparentemente al interactuar el sistema cu\u00e1ntico con el aparato cl\u00e1sico utilizado para observarlo. <\/p>\n\n\n\n

\u00abSi piensas en una computadora cu\u00e1ntica, mientras se realiza un c\u00e1lculo, tratamos con estados del gato de Schr\u00f6dinger, es decir, superposiciones de estados de sistemas \u00abmacrosc\u00f3picos\u00bb \u2013 registros de datos formados de una vasta cantidad de qubits. As\u00ed, pues, tienes estados de gato de Schr\u00f6dinger en una caja (un criostato, por ejemplo) que intentas controlar desde el mundo externo [cl\u00e1sico]. Y mi sensaci\u00f3n es que el coste energ\u00e9tico verdaderamente fundamental de la inform\u00e1tica cu\u00e1ntica es en realidad el costo de la caja que rodea al gato de Schr\u00f6dinger. <\/em><\/p>\n\n\n\n

Responder a esa pregunta es independiente del hardware y tambi\u00e9n ser\u00eda una forma de resolver una de las mayores cuestiones abiertas de la f\u00edsica cu\u00e1ntica: \u00bfpodemos construir una teor\u00eda que abarque lo cu\u00e1ntico y lo cl\u00e1sico a la vez? <\/em><\/p>\n\n\n\n

Hoy en d\u00eda, esta cuesti\u00f3n pertenece al campo de los fundamentos cu\u00e1nticos, que en gran medida est\u00e1 desvinculado de las tecnolog\u00edas cu\u00e1nticas, donde \u00abC\u00e1llate y calcula\u00bb <\/em>[la respuesta que suelen dar los ingenieros y acad\u00e9micos a las personas que se preguntan por el significado filos\u00f3fico de la teor\u00eda cu\u00e1ntica] ha demostrado ser una estrategia eficaz; sin embargo, si realmente quieres calcular los costes energ\u00e9ticos m\u00ednimos y obtener un marco universal para evaluar comparativamente todas las plataformas cu\u00e1nticas posibles, resolver ese problema fundamental es muy relevante. <\/em>Es un bello ejemplo de c\u00f3mo la respuesta a cuestiones fundacionales puede surgir de cuestiones tecnol\u00f3gicas, igual que la flecha termodin\u00e1mica del tiempo surgi\u00f3 de la optimizaci\u00f3n de los motores t\u00e9rmicos\u00bb, <\/em>explica con entusiasmo la Dra. Auff\u00e8ves.<\/span> <\/p>\n\n\n\n

La energ\u00e9tica cu\u00e1ntica a la vanguardia de los fundamentos de la propia f\u00edsica cu\u00e1ntica<\/h2>\n\n\n\n

Abrir las capas de la abstracci\u00f3n para comprender lo que ocurre realmente dentro de una computadora cu\u00e1ntica es fundamental para plantear preguntas profundas sobre la naturaleza de la energ\u00eda, el ruido y la computaci\u00f3n a nivel cu\u00e1ntico. Alexia reflexiona sobre c\u00f3mo su investigaci\u00f3n ofrece una ventana a esa indagaci\u00f3n filos\u00f3fica y cient\u00edfica, que nos desaf\u00eda a replantearnos qu\u00e9 significa \u201ccosto energ\u00e9tico\u201d en el mundo cu\u00e1ntico. <\/p>\n\n\n\n

Se trata de una investigaci\u00f3n impulsada por la curiosidad, no por la utilidad, por el deseo de captar lo que realmente significa la energ\u00e9tica cu\u00e1ntica en su esencia.<\/p>\n\n\n\n

\u00abMi investigaci\u00f3n consiste en comprender los mecanismos fundamentales que rigen los flujos de energ\u00eda, entrop\u00eda e informaci\u00f3n a nivel cu\u00e1ntico, y c\u00f3mo estos comportamientos escalan hasta el nivel macrosc\u00f3pico. Esta l\u00ednea de investigaci\u00f3n denominada energ\u00e9tica cu\u00e1ntica es joven, fundamental y tiene un valor intr\u00ednseco, al margen de cualquier consideraci\u00f3n tecnol\u00f3gica. Es muy importante subrayar que la QEI no s\u00f3lo promueve una investigaci\u00f3n de base tecnol\u00f3gica. Tambi\u00e9n fomentamos este n\u00facleo fundamental de la energ\u00e9tica cu\u00e1ntica. Est\u00e1 impulsado por la curiosidad y \u00faltimamente ha desencadenado una serie de nuevas cuestiones apasionantes, como los motores accionados por mediciones, \u00a1en los que basta con mirar un sistema cu\u00e1ntico para ponerlo en movimiento! <\/em>\u00bb<\/p>\n\n\n\n

La Dra. Alexia Auff\u00e8ves explica amablemente qu\u00e9 es la energ\u00e9tica cu\u00e1ntica.<\/p>\n\n\n\n

\u00abSe inspira en la termodin\u00e1mica cl\u00e1sica, cuya primera motivaci\u00f3n es convertir la \u00ab<\/em>energ\u00eda desordenada\u00bb (calor) de los ba\u00f1os calientes en otra \u00fatil y controlable (trabajo). Eso se llama motor t\u00e9rmico, y la termodin\u00e1mica nos dice cu\u00e1l es su eficiencia m\u00e1xima, que es un l\u00edmite fundamental. Una segunda motivaci\u00f3n es invertir los flujos naturales de calor, lo que tiene un coste de trabajo: esto se llama nevera, y tambi\u00e9n tiene un l\u00edmite fundamental. Ahora bien, lo que desempe\u00f1a el papel del calor en la f\u00edsica cu\u00e1ntica es el ruido cu\u00e1ntico (como la decoherencia), que procede del acoplamiento a ba\u00f1os que no tienen necesariamente una temperatura bien definida. Por eso hablo de energ\u00e9tica cu\u00e1ntica y no de termodin\u00e1mica cu\u00e1ntica (donde las temperaturas desempe\u00f1an un papel central). Uno de los prop\u00f3sitos de este campo es derivar l\u00edmites fundamentales cu\u00e1nticos: encontrar el coste energ\u00e9tico m\u00ednimo para cualquier tipo de proceso cu\u00e1ntico, para cualquier tipo de ruido cu\u00e1ntico. Queremos relacionar la irreversibilidad y el derroche de energ\u00eda en el \u00e1mbito cu\u00e1ntico, donde no hay temperatura de por medio. Esta l\u00ednea de investigaci\u00f3n trata de comprender los fundamentos de la f\u00edsica cu\u00e1ntica con sondas energ\u00e9ticas y entr\u00f3picas\u00bb. <\/em><\/p>\n\n\n\n

Aunque gran parte de la investigaci\u00f3n cu\u00e1ntica actual est\u00e1 impulsada por la carrera hacia la innovaci\u00f3n y la comercializaci\u00f3n, sigue existiendo una b\u00fasqueda m\u00e1s silenciosa y profunda, que plantea cuestiones fundamentales sobre la naturaleza de la energ\u00eda, el ruido y la irreversibilidad a nivel cu\u00e1ntico.<\/p>\n\n\n\n

En un mundo cada vez m\u00e1s marcado por las preocupaciones energ\u00e9ticas y los imperativos clim\u00e1ticos, mujeres cient\u00edficas excepcionales, como la Dra. Alexia Auff\u00e8ves, e iniciativas como el QEI, iluminan el sendero hacia la innovaci\u00f3n responsable, al tiempo que son pioneras en la investigaci\u00f3n fundamental de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica. Es hora de impulsar el futuro cu\u00e1ntico, con precisi\u00f3n, prop\u00f3sito y sostenibilidad. <\/p>\n\n\n\n

El futuro cu\u00e1ntico no tiene por qu\u00e9 repetir los errores del pasado digital. Puede ser mejor, si empezamos ahora. <\/p>\n","protected":false},"featured_media":6971,"template":"","keywords":[],"class_list":["post-6981","news-link","type-news-link","status-publish","has-post-thumbnail","hentry"],"acf":[],"yoast_head":"\nRepensar la energ\u00eda en la era cu\u00e1ntica - IYQ 2025<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"es_ES\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Repensar la energ\u00eda en la era cu\u00e1ntica - IYQ 2025\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Entrevista a la Dra. Alexia Auff\u00e8ves, f\u00edsica francesa, pionera de la energ\u00e9tica cu\u00e1ntica y cofundadora de la Iniciativa de Energ\u00eda Cu\u00e1ntica (QEI). 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