Materiales y química
La materia es cuántica, así que simularla es el terreno más natural para una computadora cuántica — y, a la vez, el de mayor potencial a largo plazo. Desde superconductores hasta baterías y fertilizantes, el patrón se repite: la promesa es enorme, pero hoy ninguna máquina cuántica le gana a los métodos clásicos. Hace falta hardware tolerante a fallos que todavía no existe.
Nuevos materiales y superconductores
Descubrir materiales nuevos —incluido el sueño del superconductor a temperatura ambiente— choca con un problema que las computadoras clásicas no resuelven bien: los electrones fuertemente correlacionados. Es, casi por consenso, la aplicación de mayor potencial de la cuántica a largo plazo. Pero hoy no hay ventaja real: hay ciencia genuina en simuladores de átomos fríos e hitos de Google e IBM, aunque ninguno diseñó todavía un material nuevo ni le ganó a lo clásico.
SuperconductoresModelo de HubbardSimulación
Baterías y almacenamiento
Simular la química de las baterías del futuro (litio-azufre, estado sólido) es un caso cuántico creíble a largo plazo, pero hoy no hay ventaja demostrada. Solo existen pruebas de concepto diminutas —Mercedes-Benz con IBM, Volkswagen con Xanadu— embebidas en flujos clásicos. La DFT y la dinámica molecular siguen siendo el caballo de batalla.
Litio-azufreSimulación químicaEstado sólido
Fertilizantes y fijación de nitrógeno
El proceso Haber-Bosch fabrica los fertilizantes que alimentan a media humanidad, pero consume ~2% de la energía mundial; una bacteria hace lo mismo a temperatura ambiente con una molécula, FeMoco, que nadie entiende del todo. Simular FeMoco es el caso-bandera de la química cuántica — y también la medida de cuánto falta: ninguna computadora cuántica lo ha resuelto de forma útil, y las mejores estimaciones piden ~1.500 qubits lógicos y hardware que aún no existe.
FeMocoHaber-BoschTolerancia a fallos
