The QPath Blog
QuantumPath®, una plataforma (muy) eficaz para el desarrollo profesional de sistemas de software híbrido
En diciembre de 2020, basado en las capacidades que tenía QuantumPath® en el momento de su lanzamiento para la gestión del ciclo de vida del software y el desarrollo de software agnóstico e híbrido, publiqué un artículo sobre la gran utilidad de esta plataforma en el emergente negocio del software cuántico [1]. Tras un periodo de cinco años, considero razonable resumir los avances que se han producido en la plataforma durante ese tiempo y actualizar las características de QPath® para el desarrollo y la integración de sistemas de software híbridos cuánticos/clásicos.
Cuando comenzamos a dar nuestros primeros pasos en el desarrollo del software cuántico en 2017-2018 tuvimos claro que, para ser realmente útil para los usuarios, el software cuántico sería híbrido para poder satisfacer la necesidad de integrar el software cuántico con el software clásico. Por ello nos planteamos como un reto crear tecnologías y herramientas profesionales que facilitaran el desarrollo profesional de software híbrido integrado dinámicamente [2], capaz de integrar armónicamente soluciones, datos, sistemas, etc., clásicos y cuánticos. Y todo ello cumpliendo principios básicos del software comercial: ser extensible, seguro y de alta calidad [3].
Algunos años después sentimos reforzado este reto cuanto, tanto el “Manifiesto de Talavera para la Ingeniería de Software y Programación Cuántica” [4], como en las “Agenda nacional para la investigación y el desarrollo de la ingeniería de software” del Instituto de Ingeniería de Software (Universidad Carnegie Mellon) [5], reconocieron la relevancia de la coexistencia de la computación clásica y cuántica, y declaron la importancia de desarrollar herramientas para la integración continua de los ordenadores cuánticos y la hibridación de los sistemas software cuánticos con la TI clásica desde la perspectiva de la Ingeniería del Software.
Como es ampliamente conocido, el software clásico y el cuántico son dos paradigmas muy diferentes de la informática, cada uno de ellos concebido y desarrollado para resolver, desde enfoques específicos, problemas muy diferentes. Ambos paradigmas son complementarios, no excluyentes, por lo que debidamente combinados potenciarán significativamente la capacidad del procesamiento y uso de la información tal y como la hemos conocido hasta ahora. Si a esto añadimos la inmensa inversión acumulada en el software clásico dedicado a tareas generales que siguen y seguirán siendo eficiente y útil para sus propietarios y usuarios, es lógico deducir que una parte importante del nuevo negocio del software es la hibridación. Pero, para participar en el mismo con éxito, será necesario utilizar soluciones software especialmente diseñadas para facilitar la novedosa y compleja integración dinámica de esos dos mundos del software.
Antes de llegar a este contexto, la informática clásica ya había abordado y resuelto diferentes problemáticas que planteaban las arquitecturas tradicionales del software complejo para la integración dinámica de sistemas heterogéneos. Consolidada en la década de los 90 por la creciente necesidad de sistemas de software distribuidos fiables y seguros, cada vez más demandados por interner, la Arquitectura Orientada a Servicios (en inglés Service Oriented Architecture, SOA) se definió como un paradigma de diseño de software que estructura las aplicaciones como servicios autónomos, reutilizables y modulares, que puedan ser utilizados con garantías a través de una red. SOA no solo facilitó la integración, también aportó la escalabilidad y flexibilidad demandada por la industria, permitiendo que los sistemas independientes interactuaran armónicamente gracias a las principales características de sus servicios:
- Autonomía
- Independencia entre sí (acoplamiento débil o flexible)
- Interoperabilidad (no dependen de los entornos y lenguajes utilizados en las diferentes aplicaciones)
- Reutilización
Con años de experiencia diseñando, desarrollando e implementando exitosas soluciones de software clásico basadas en los grandes beneficios que aporta de la arquitectura SOA, en 2018 los creadores de QPath® nos dimos a la tarea de concebir, diseñar y crear métodos y herramientas especializadas que nos permitieran extender esta arquitectura de servicios al ámbito cuántico.
Producto de ese trabajo creamos qSOA®, una arquitectura de servicios de alto nivel totalmente orientada a los requisitos del negocio, especialmente diseñada para integrar el software cuántico con la TI clásica mediante protocolos abiertos, robustos y transparentes que simplifiquen el desarrollo de aplicaciones cuántico/clásicas listas para la industria.
Figura 1: QuantumPath®, modelo de hibridación del software
qSOA® es la solución por diseño de QuantumPath® para la creación de arquitecturas híbridas, a través de la cual se proporcional acceso a los servicios cuánticos de forma centralizada: un acceso vía red de comunicaciones, un protocolo de acceso a los servicios del nuevo sistema y la aplicación de las buenas prácticas en todos los niveles de acceso (seguridad, trazabilidad, gobernanza, …).
qSOA® propone una arquitectura clara, eficaz, concreta, segura y basada en estándares abiertos para interconectar los sistemas clásicos a los sistemas cuánticos [6]. Simplificando el modelo de integración aceleramos la inclusión de la tecnología cuántica en la infraestructura clásica de una forma no forzada, ampliamos el ciclo de vida del software con los procesos requeridos para integración y extendimos al ámbito cuántico conceptos ya probados y consolidados en la Ingeniería del Software.
Figura 2: Fujo de trabajo de qSOA®
Al trabajar con estándares abiertos de Internet como REST API o JSON como formato de mensaje, qSOA® se posiciona en la capa de servicio del producto y permite explotar la plataforma de servicios cuánticos utilizando una API de alto nivel extremadamente concreta, con un conjunto de funciones bien definidas que hace que el proceso de integración sea extremadamente concreto, parametrizable y controlado, proporcionando dos contextos de interacción [7]:
1) Acceso a través de la API a los casos de uso cuánticos desarrollados en el sistema para su explotación (controlando su ciclo de vida con el conjunto de herramientas gráficas asistidas).
2) Acceso automatizado al ciclo de vida del propio activo, es decir, poder ampliar dinámicamente el catálogo de activos (circuitos y flujos dinámicos, controlando sus estados, compilaciones y transpilaciones de forma totalmente automática).
Utilizando un modelo de servicios web basado en estándares y protocolos abiertos la API qSOA® también facilita las llamadas RPC a QuantumPath® CORE. Para que el modelo de servicio resulte muy claro, los puntos de conexión de la API (primitivas) se han organizado funcionalmente en cuatro niveles. Cada uno de ellos es un grupo de métodos con fines específicos para las reglas de negocio:
• Autenticación y conexión
• Ejecución de casos de uso cuánticos
• Primitivas de extensión dinámica de activos
• Consulta de datos históricos con fines de análisis
igura 3: QuantumPath®, ciclo de vida del software con qSOA®
Con todo ello la arquitectura qSOA®, por sí misma, aporta a los usuarios de QPath® una amplia lista de ventajas para el desarrollo profesional de sistemas de software híbrido, entre las que destacamos las siguientes:
- Una arquitectura basada en estándares tecnológicos abiertos y en principios y buenas prácticas de la Ingeniería del Software, que proporcionan a los equipos de desarrollo herramientas profesionales para abordar con solvencia la hibridación del software cuántico/clásico.
- Extiende el stack ALM de QPath® haciendo posible el diseño y construcción dinámico (automatizables por software), así como la explotación de los casos de uso.
- Permite acceder al sistema cuántico con cualquier tecnología clásica (Python, .NET o Java, por ejemplo).
- Hace factible construir un cliente con cualquier lenguaje de programación capaz de establecer sockets de cliente, comunicarse a través del protocolo HTTP y utilizar JSON o XML como formatos de mensaje.
- Se ejecuta en una plataforma fiable, flexible, segura, escalable y de alto rendimiento, con la que un sistema clásico puede acceder a productos cuánticos como si se tratara de otro software clásico más.
- Los metalenguajes, las APIs y los ConnectionPoint de QPath® simplifican el desarrollo de algoritmos y apps cuánticas en el contexto de los sistemas de información híbridos.
- Con no más de 3 líneas de código en la capa clásica, qSOA® hace posible la ejecución agnóstica de sus flujos cuánticos.
- Facilita la integración dinámica con los equipos de TI del mundo real proporcionando SDKs en los lenguajes más comunes del negocio: Python, .NET y Java.
- El acceso transparente a la tecnología cuántica desde el sistema clásico y, por lo tanto, su integración se simplifica, aprovechando al 100 % la experiencia acumulada en ingeniería de software «clásica».
Figura 4: qSOA® en el ecosistema de QuantumPath®
qSOA® trabaja integrada con el patentado sistema de desarrollo y ejecución de aplicaciones en redes de computación cuántica del CORE de QuantumPath® [8], por lo que a esas ventajas directas para la hibridación del software debemos añadir las que aportan las capacidades [9] del CORE de QuantumPath®, entre las que destacamos las siguientes:
· Ecosistema de Apps que aplican las buenas prácticas para el desarrollo de algoritmos y software cuántico de alta calidad
· Soporta el ciclo de vida y automatización de las tareas y fases ALM
· Entorno de desarrollo de software cuántico integrado (qIDE)
· Desarrollo de algoritmos y Apps cuánticas en el contexto más adecuado para cada solución: 100% agnóstico, semi agnóstico o con DirectCode
· Portabilidad total del software: escribir una vez, ejecutar en todas partes
· Soporta el enfoque de la tecnología cuántica que se necesite o desee
· Exploración integral de los resultados usando un esquema unificado
· Resuelve la mayoría de los problemas de calidad de las plataformas de computación cuántica
· Sistema de gobernanza de ecosistemas de software cuántico, de las soluciones software y de los equipos de desarrollo
· Ciclos más cortos de desarrollo de software cuántico que agilizan la entrega al negocio de prototipos, PoCs y productos software
· Machine Learning para apoyar en el trabajo y las decisiones a tomar
· Gestión y mitigación de los riesgos tecnológicos con Q Risk Management®
· Soporta el despliegue y uso de la plataforma en múltiples contextos para adaptarse a diferentes estrategias corporativas.
· Tecnología segura, extensible de alto rendimiento y escalabilidad
· Asegura mejor las inversiones en el desarrollo de algoritmos y APPs cuánticas
· Soporta el modelo BizDevOps, incorporando al ciclo de vida del desarrollo de software a los equipos de negocio (Biz), desarrollo (Dev) y operaciones (Ops)
· Reducción del tiempo de desarrollo e integración de algoritmos cuánticos con el software clásico en un 70-85%: 70% en el caso de puertas y 85% en el caso de annealing
· Plataforma de software cuántico como servicio (QSaaS)
· Reduce la curva de aprendizaje al no requerir dominar diferentes lenguajes de desarrollo y entornos cuánticos
· Plataforma RAD para crear algoritmos y Apps cuánticas agnósticas respecto al proveedor cuántico
· Asiste a los usuarios en el desarrollo de software cuántico, guiándolos paso a paso desde la creación del algoritmo
Figura 5: QuantumPath®, ecosistema de herramientas que maximizar la productividad que los equipos de desarrollo
Al facilitar el desarrollo e implementación ágil de las soluciones más adecuadas para la hibridación del software, en el contexto que estamos viviendo de vertiginosa evolución de las tecnologías cuánticas, estas ventajas de qSOA® y QPath® repercuten positivamente en el negocio de la industria al:
- Proveer herramientas profesionales para la hibridación de los sistemas software que aumentan la productividad
- Soportar el enfoque individual o múltiple de la tecnología cuántica que cada desarrollador, empresa, gobierno, institución u organización necesite o desee: modelo de puertas, quantum annealing y otros.
- Permitir al equipo de «negocio» definir el problema y participar en el proyecto, para que luego el equipo técnico pueda centrarse en los requerimientos funcionales de la solución, desarrollar el sistema híbrido y desplegarlo para su uso.
- Contribuir a economías significativas en los tiempos de desarrollo y entrega al negocio de los proyectos de software cuántico/clásicos
- Mejorar la competitividad del negocio en el emergente negocio del software cuántico
- Minimizar el impacto de la evolución de la tecnología cuánticas en el negocio
- Soportar múltiples contextos de despliegue y explotación para adaptarse a las estrategias corporativas de de seguridad y negocio
- Extender transparentemente al ámbito cuántico los grandes beneficios que aporta de la arquitectura SOA al negocio: flexibilidad, agilidad en la implementación de nuevos requisitos, contención y reducción de los costes de desarrollo e integración, escalabilidad, integridad, etc.
Transcurridos cinco años desde la publicación del artículo que ha dado lugar a este, la praxis ha enriquecido nuestra experiencia en el desarrollo e integración de sistemas software cuántico/clásicos, y estoy aún más convencido de la validez de la visión original que dio lugar al inicio de nuestra I+D en este ámbito: el éxito de la adopción práctica de la computación cuántica en el contexto tecnológico actual pasa, si o si, por los sistemas profesionales de software híbrido.
Arquitecturas como la de qSOA® desde 2020 brindan a la industria soluciones profesionales para comenzar a invertir, con garantías, en la implantación de sistemas híbridos útiles que les permitan acceder a las ventajas para el negocio que les pueda aportar la computación cuántica aplicada a las tareas cotidianas del negocio.
Utilizando intensamente QuantumPath® durante estos años en la ejecución de proyectos de diferentes envergadura he constatado que esta plataforma ofrece todo lo necesario para el éxito de proyectos de diseño, desarrollo e implementación de sistemas software híbridos ejecutados de forma ingenieril, industrial y controlada; para crear nuevas soluciones profesionales que integren el software clásico con el cuántico de la forma más natural posible, minimizando el impacto en la usabilidad del caso que se quiere resolver [10] y, sobre esa base, prestar los servicios profesionales de software cuántico que exploten con garantías esos desarrollos en producción.
Por último, destacar que quienes conocemos como QuantumPath® relaciona todas sus características con el objetivo de facilitar el desarrollo de soluciones software de alta calidad, hemos comprobado su elevada eficacia en el desarrollo de sistemas de software híbridos listo para la industrial.
[1] Peterssen, G. QPath, a (very) useful platform for the emerging quantum software business. The QPath Blog. 12/02/2026. https://www.quantumpath.es/2020/12/02/qpath_useful_platform/
[2] Peterssen, G. Piattini, M. Hevia, J.L. Practical Quantum Computing: Challenges of Quantum Software Development. The QPath Blog. 01/31/2022. https://www.quantumpath.es/2022/01/31/practical-quantum-computing-challenges-of-quantum-software-development/
[3] Peterssen, G. Hevia, J.L. Piattini, M. Software cuántico comercial. El Blog de QPath®. 24/04/2025. https://www.quantumpath.es/es/2025/04/24/software-cuantico-comercial/
[4] Piattini, M. [et al]. The Talavera Manifesto for Quantum Software Engineering and Programming 2020. https://qsoftwaretech.com/index.php/talavera-manifesto/
[5] Architecting the Future of Software Engineering. A National Agenda for Software Engineering Research & Development. Carnegie Mellon University, Software Engineering Institute, November 2021. https://resources.sei.cmu.edu/library/asset-view.cfm?assetid=741193
[6] Hevia, J.L. Piattin, M. Peterssen, G. qSOA®: technology for dynamic integration of quantum-classical hybrid software systems. The QPath Blog. 11/14/2022. https://www.quantumpath.es/2022/06/04/qsoa-technology-for-dynamic-integration-of-quantum-classical-hybrid-software-systems/
[7] Hevia, J.L. Peterssen, G. Piattini, M. qSOA®: Dynamic integration for hybrid quantum/Classical software systems. Journal of Systems and Software. Volume 214, August 2024.
[8] Peterssen, G. Hevia, J.L. Piattini, M. SYSTEM FOR DEVELOPING AND RUNNING APPLICATIONS IN HYBRID QUANTUM COMPUTING NETWORKS. European Patent No. EP4231204. European Patent Office (EPO). 2025.
[9] QPath® Capabilies. https://www.quantumpath.es/qpath-capabilities/
[10] Peterssen, G. Hevia, J.L. Piattini, M. [et al.]. Quantum Software Engineering & QuantumPath®. Chapter 9, Hybrid Systems. aQuantum. 2023.


