The QPath Blog
Ingeniería de software cuántico: Retos prácticos
Autor
Mario Piattini, José Luis Hevia, y Guido Peterssen son coautores del artículo titulado “Quantum Software Engineering: Practical Challenges”, publicado en el International Journal of Software Engineering and Knowledge Engineering.
La revolución informática más importante de los últimos 60 años ha comenzado con la integración de la computación clásica, la computación cuántica y la inteligencia artificial. Aunque la computación cuántica es todavía una disciplina joven, especializada en la construcción de hardware y software utilizando las propiedades cuánticas de la naturaleza, está llamada a jugar un papel relevante en esta revolución informática por su capacidad para resolver, en diversos ámbitos empresariales, problemas de tal complejidad que la computación clásica no puede abordar.
En este trabajo, enmarcado en este contexto tecnológico, los autores presentan un estudio pragmático de las principales áreas de la computación cuántica, centrándose en particular en el software y en la necesidad de la existencia de una verdadera Quantum Software Engineering (QSE) para producir software cuántico con suficiente calidad y productividad, eje fundamental para la difusión de la computación cuántica.
Para alcanzar los objetivos del trabajo, la exposición del contenido se realiza a través de la siguiente estructura:
1. Introducción
2. Historia de la computación cuántica
3. Conceptos cuánticos básicos
4. Hardware cuántico
5. Software cuántico
6. Retos del software cuántico
7. Conclusiones
Tras un breve repaso de las distintas «revoluciones» industriales, los autores concluyen la introducción sugiriendo que la próxima revolución vendrá de la mano de la nanotecnología, la biotecnología, la genómica y la computación cuántica, basada en la explotación de las propiedades de la mecánica cuántica.
En el resto del artículo, los autores presentan la historia de la computación cuántica (Sección 2) y los principales conceptos de la mecánica cuántica y la computación cuántica en los que se basa la computación cuántica (Sección 3). En la Sección 4, resumen las principales tecnologías cuánticas utilizadas para construir cúbits y los distintos tipos de ordenadores cuánticos.
Principales lenguajes de programación cuántica (la lista completa está en el artículo)
En la Sección 5 los autores ofrecen una visión general del software cuántico existente, desde lenguajes y herramientas de programación hasta plataformas de desarrollo de software cuántico. A continuación (Sección 6), presentan la necesidad y la importancia de la existencia de una verdadera «ingeniería de software cuántico».
Interfaces de usuario de alto nivel para el diseño cuántico.
Por último, en la sección 7 presentan los principales retos que han encontrado en el campo del desarrollo de software cuántico y cómo los han abordado (con muy buenos resultados), basándose en su experiencia en investigación y desarrollo de software cuántico durante los últimos seis años.
Todas las secciones del artículo se apoyan en un gran número de referencias científicas sobre el tema, lo que refleja el profundo conocimiento de los autores sobre el estado del arte en Ingeniería de Software Cuántico.
En las conclusiones, los autores expresan su convicción de que la computación cuántica será el principal motor de una nueva edad de oro de la ingeniería del software en la década actual (2020), pero también creen que los sistemas de software híbridos cuánticos/clásicos desarrollados profesionalmente serán fundamentales para el éxito de la adopción de la computación cuántica por el mundo real, y recomiendan a los lectores que no pierdan el tiempo y a toda la comunidad de ingeniería del software que se sitúe a la vanguardia de este movimiento.
Enhorabuena a Mario, Pepe y Guido por la publicación de este artículo en el International Journal of Software