Historia de la Computación Cuántica: De Feynman

📅 Última actualización: febrero de 2026. Contenido revisado y verificado.

📅 Última actualización: febrero de 2026 · IA Cuántica Avanzada

Feynman y la idea que lo empezó todo: simular la naturaleza con las reglas de la naturaleza

La historia de la computación cuántica comienza con una conferencia en el MIT en mayo de 1981, donde Richard Feynman, premio Nobel de Física, planteó una pregunta que cambiaría el curso de la ciencia: ¿por qué no usamos un ordenador que funcione según las leyes de la mecánica cuántica para simular sistemas cuánticos? La física cuántica es exponencialmente difícil de simular en un ordenador clásico porque el espacio de estados crece exponencialmente con el número de partículas. Feynman razonó que un ordenador cuántico no tendría este problema porque operaría según las mismas reglas.

Esta idea, aparentemente simple, tenía implicaciones revolucionarias. Si un ordenador cuántico podía simular la naturaleza de forma eficiente, ¿qué otros problemas podría resolver mejor que un ordenador clásico? La respuesta, que tardaría más de una década en formalizarse, transformaría la informática, la criptografía, la farmacéutica y la inteligencia artificial.

Los años ochenta: Deutsch, máquinas cuánticas universales y las bases teóricas

En 1985, David Deutsch de la Universidad de Oxford formalizó el concepto de computadora cuántica universal: un dispositivo teórico capaz de simular cualquier sistema físico, incluyendo a otros ordenadores cuánticos. Deutsch demostró que una máquina cuántica podía resolver ciertos problemas más rápido que cualquier máquina clásica determinista, estableciendo por primera vez que la computación cuántica no era solo diferente sino genuinamente más potente para ciertas tareas.

Charles Bennett de IBM y Gilles Brassard de la Universidad de Montreal propusieron en 1984 el primer protocolo de distribución de clave cuántica (BB84), demostrando que la mecánica cuántica podía usarse para comunicaciones incondicionalmente seguras. Este fue el primer protocolo cuántico con aplicación práctica directa y sigue siendo la base de los sistemas QKD comerciales actuales.

En 1992, Deutsch y Richard Jozsa publicaron el primer algoritmo cuántico que demostraba una ventaja exponencial sobre los algoritmos clásicos deterministas, aunque para un problema artificial sin aplicación práctica. El algoritmo de Bernstein-Vazirani (1993) y el de Simon (1994) refinaron estas ideas, construyendo la base teórica que culminaría en los dos grandes algoritmos que definieron el campo.

Shor 1994: el algoritmo que convirtió la computación cuántica en asunto de seguridad nacional

1994 fue el año que transformó la computación cuántica de curiosidad académica en asunto de seguridad nacional. Peter Shor, matemático de los laboratorios Bell de AT&T, publicó un algoritmo cuántico para factorizar números enteros en tiempo polinómico. Dado que toda la criptografía de clave pública (RSA, Diffie-Hellman) se basa en la dificultad de factorizar números grandes, el algoritmo de Shor implicaba que un ordenador cuántico suficientemente grande podría romper la seguridad de internet.

El impacto fue inmediato. Las agencias de inteligencia de Estados Unidos, que habían ignorado en gran medida la computación cuántica, comenzaron a financiar investigación agresivamente. La NSA clasificó varios aspectos del trabajo de Shor y los laboratorios nacionales de Los Álamos, Oak Ridge y Sandia iniciaron programas cuánticos. En Europa y Asia, gobiernos que no habían invertido en computación cuántica comenzaron a hacerlo.

El algoritmo de Shor también resolvió un problema teórico fundamental: demostró que la ventaja cuántica no se limitaba a problemas artificiales sino que se extendía a un problema de enorme relevancia práctica. Esto atrajo a la computación cuántica a matemáticos, ingenieros y empresarios que de otro modo no habrían prestado atención al campo.

Grover 1996 y los primeros qubits experimentales: de la teoría al laboratorio

En 1996, Lov Grover de Bell Labs publicó su algoritmo de búsqueda cuántica, que proporciona una aceleración cuadrática para buscar en bases de datos no estructuradas. Aunque menos dramático que la aceleración exponencial de Shor, el algoritmo de Grover tiene aplicaciones mucho más amplias: optimización, satisfacibilidad, búsqueda en grafos y, crucialmente, ataques a criptografía simétrica (reduciendo la seguridad efectiva de AES a la mitad).

Paralelamente, los experimentalistas comenzaron a construir los primeros qubits funcionales. En 1995, Chris Monroe y David Wineland (que recibiría el Nobel en 2012) demostraron la primera puerta cuántica con un ion atrapado en NIST. En 1998, Isaac Chuang de IBM y Neil Gershenfeld del MIT ejecutaron el primer algoritmo cuántico en un procesador real: factorizaron el número 15 usando resonancia magnética nuclear (RMN) con 2 qubits.

Los primeros qubits superconductores funcionales aparecieron en 1999 en los laboratorios de NEC en Japón (Nakamura y Tsai) y en la Universidad de Yale (Schoelkopf y Devoret). Estos primeros dispositivos eran extremadamente ruidosos y de muy corta coherencia, pero demostraron que los circuitos superconductores podían comportarse como qubits, abriendo el camino a la arquitectura que dominaría la siguiente década.

La primera década del siglo XXI: D-Wave, el debate sobre la supremacía y los primeros procesadores

La primera década del siglo veintiuno estuvo marcada por tres desarrollos. Primero, D-Wave Systems, fundada en 1999 en Vancouver, anunció en 2007 un «procesador cuántico» de 16 qubits basado en recocido cuántico. Esto generó un debate intenso: ¿era realmente cuántico? ¿El recocido cuántico contaba como computación cuántica? La comunidad científica estaba dividida, pero D-Wave atrajo inversión masiva y clientes como Google, NASA y Lockheed Martin.

Segundo, los qubits superconductores mejoraron dramáticamente. Los tiempos de coherencia pasaron de nanosegundos a microsegundos, y las fidelidades de puerta mejoraron del 90% al 99%. Los laboratorios de Yale, MIT, ETH Zürich y los de IBM y Google se convirtieron en centros neurálgicos de investigación. La arquitectura superconductora emergió como la favorita para computación cuántica de puertas (gate-based), mientras que los iones atrapados mantenían la ventaja en fidelidad.

Tercero, se desarrollaron los primeros marcos teóricos para corrección de errores cuánticos. Los códigos de superficie, propuestos por Kitaev y refinados por Fowler, emergieron como los candidatos más prometedores para proteger los qubits del ruido. La tolerancia a fallos cuántica pasó de concepto teórico a objetivo de ingeniería con hojas de ruta cuantificables.

De 2015 a 2019: IBM Quantum Experience, Google Sycamore y la era NISQ

2016 fue el año en que la computación cuántica se democratizó. IBM lanzó IBM Quantum Experience, la primera plataforma que permitía a cualquier persona ejecutar circuitos cuánticos en hardware real a través del navegador. Con un procesador de 5 qubits, era limitado pero revolucionario: por primera vez, estudiantes, investigadores y curiosos podían experimentar con computación cuántica sin acceso a un laboratorio de millones de dólares.

Google, IBM y Rigetti escalaron rápidamente los procesadores superconductores. IBM pasó de 5 qubits (2016) a 20 (2017), 65 (2020) y 127 (2021). Google, tras años de desarrollo, publicó en octubre de 2019 un artículo en Nature afirmando la «supremacía cuántica»: su procesador Sycamore de 53 qubits había completado en 200 segundos un cálculo de muestreo aleatorio que al superordenador Summit le tomaría 10.000 años.

IBM contestó argumentando que con técnicas clásicas optimizadas y suficiente almacenamiento, el cálculo podría hacerse en 2,5 días. El debate sobre la supremacía cuántica definió esta era, pero independientemente de las cifras exactas, la demostración de Google fue un hito histórico que atrajo inversión sin precedentes al sector. John Preskill del Caltech acuñó el término «era NISQ» (Noisy Intermediate-Scale Quantum) para describir el estado actual: procesadores con decenas a cientos de qubits, demasiado ruidosos para algoritmos de corrección de errores pero potencialmente útiles para ciertos cálculos. La carrera entre IBM, Google y Microsoft se intensificó.

Tabla cronológica: los veinte hitos que definieron la computación cuántica

Cada hito de la tabla construyó sobre los anteriores. El algoritmo de Shor fue posible gracias al marco teórico de Deutsch. Google necesitó décadas de mejoras en qubits superconductores para alcanzar Sycamore. Y Willow no habría existido sin los códigos de corrección de errores desarrollados desde los años noventa.

2020-2024: corrección de errores, Willow, Condor y la carrera corporativa

Los años 2020-2024 marcaron la transición de la era de los hitos de laboratorio a la era de la ingeniería a escala. IBM siguió su hoja de ruta agresivamente: Eagle con 127 qubits en 2021, Osprey con 433 en 2022 y Condor con 1.121 qubits en 2023. Sin embargo, Condor también demostró que más qubits no necesariamente significan más utilidad: la calidad importa tanto como la cantidad.

Google publicó en diciembre de 2024 los resultados de Willow, un procesador de setenta qubits que demostró por primera vez que la corrección de errores cuánticos funciona como la teoría predice: añadir más qubits físicos reduce la tasa de error del qubit lógico. Este hito es considerado por muchos como el avance más importante desde el algoritmo de Shor porque demuestra que el camino hacia la computación cuántica tolerante a fallos es técnicamente viable.

Microsoft anunció en 2024 un avance en qubits topológicos con Majorana 1, prometiendo qubits intrínsecamente protegidos contra errores. Quantinuum (la fusión de Honeywell Quantum Solutions y Cambridge Quantum) alcanzó las fidelidades de puerta más altas del sector. Y el sector de inversión cuántica experimentó picos y valles significativos, con IonQ, Rigetti y D-Wave cotizando en bolsa con volatilidad extrema.

2025-2026: el Año Internacional de la Ciencia Cuántica y el estado actual

2025 fue declarado Año Internacional de las Ciencias y Tecnologías Cuánticas por la ONU, conmemorando el centenario de la mecánica cuántica moderna (la ecuación de Heisenberg de 1925). El año sirvió para visibilizar la computación cuántica ante el público general, los decisores políticos y los inversores, con eventos en todo el mundo que conectaron la física fundamental con las aplicaciones tecnológicas.

En febrero de 2026, el estado del arte muestra un panorama de competencia intensa. Los procesadores tienen entre cientos y miles de qubits pero las tasas de error aún limitan la utilidad práctica. La corrección de errores funciona en principio pero necesita escalar diez veces para ser útil. Las aplicaciones reales existen como pruebas de concepto pero la ventaja cuántica comercial demostrada aún no ha llegado.

Los expertos y las hojas de ruta corporativas convergen en que la ventaja cuántica comercial llegará entre 2028 y 2032 para problemas específicos (simulación molecular, optimización financiera, ciertos tipos de machine learning) y entre 2033 y 2040 para la computación cuántica tolerante a fallos a gran escala. El futuro de la IA cuántica depende de que estos plazos se cumplan.

España en la historia cuántica: de los primeros grupos a Quantum Spain

España ha tenido una participación creciente en la historia de la computación cuántica. Los primeros grupos de investigación se formaron en los años noventa en universidades como la Complutense de Madrid, la Universidad del País Vasco, la Universitat de Barcelona y el CSIC. Los primeros trabajos se centraron en información cuántica teórica, entrelazamiento y fundamentos de la mecánica cuántica.

El Barcelona Supercomputing Center (BSC-CNS) se convirtió en el nodo principal de la computación cuántica en España, liderando el programa Quantum Spain financiado con fondos europeos de recuperación. Este programa ha instalado un procesador cuántico accesible a investigadores españoles y europeos, colocando a España en el mapa de la infraestructura cuántica europea.

Multiverse Computing, fundada en San Sebastián, se ha posicionado como la startup cuántica española más visible internacionalmente, con su plataforma Singularity para aplicaciones financieras cuánticas. Qilimanjaro, en Barcelona, diseña procesadores cuánticos superconductores fabricados en España. La Universidad del País Vasco, el ICFO en Barcelona y el Instituto de Física Teórica (IFT) de Madrid contribuyen investigación de nivel mundial. Para los profesionales que buscan formarse en este campo, España ofrece un ecosistema cada vez más completo.

Preguntas frecuentes

¿Quién inventó la computación cuántica?

No hay un único inventor. Richard Feynman propuso la idea en 1981, David Deutsch formalizó la máquina cuántica universal en 1985, Peter Shor creó el primer algoritmo cuántico útil en 1994 y Lov Grover desarrolló el algoritmo de búsqueda cuántica en 1996. Es un campo construido por muchas contribuciones.

¿Cuándo se construyó el primer ordenador cuántico?

El primer procesador cuántico funcional de múltiples qubits fue demostrado por IBM en 2001, ejecutando el algoritmo de Shor para factorizar el número 15 usando 7 qubits de resonancia magnética nuclear. El primer procesador cuántico accesible al público fue IBM Quantum Experience en 2016.

¿Google logró realmente la supremacía cuántica en 2019?

Google afirmó que Sycamore completó en 200 segundos un cálculo que tomaría 10.000 años al superordenador más potente. IBM cuestionó la cifra proponiendo 2,5 días con técnicas optimizadas. El debate sigue, pero la demostración fue un hito histórico independientemente de la cifra exacta.

¿Cuál es el ordenador cuántico más potente en 2026?

Depende de la métrica. IBM Condor tiene más qubits superconductores (1.121). Quantinuum Helios tiene la mayor fidelidad. IonQ Forte lidera en conectividad. Google Willow demostró la mejor corrección de errores. No hay un ganador único porque las tecnologías optimizan métricas diferentes.

¿España tiene ordenadores cuánticos?

Sí. El programa Quantum Spain, gestionado por el BSC-CNS en Barcelona, ha instalado un procesador cuántico y España participa en la European Quantum Communication Infrastructure. Empresas como Multiverse Computing y Qilimanjaro desarrollan tecnología cuántica propia desde España.

Explora también nuestras guías sobre tipos de qubits, tutorial de Qiskit y el algoritmo de Shor.

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