Computación cuántica: El futuro de la logística

Las cadenas de suministro globales se encuentran en continua expansión. Como resultado, los modelos para optimizar las operaciones cada día son más complejos.

Debido a la cantidad de variables y restricciones, dichos modelos deben ser simplificados para que una computadora clásica pueda resolverlos.

Pero eso está por cambiar, porque la computación cuántica nos permitirá evolucionar a un nuevo grado de eficiencia a nivel empresarial, en dónde será posible resolver problemas altamente complejos en cuestión de minutos o segundos.

Las supercomputadoras y las computadoras clásicas procesan la información a través de bits, que contienen valores binarios, 1 o 0.

En tanto, las computadoras cuánticas realizan sus procesos a través de qubits, que poseen valores binarios de manera simultánea, y aparte pueden asignar una probabilidad entre 1 y 0, lo que se conoce como superposición.

Esa probabilidad de ocurrencia está determinada por la interferencia cuántica, que analiza el estado del qubit y ayuda a reforzar la obtención de resultados más precisos.

Otra de sus propiedades es el entrelazamiento, que confiere el intercambio de información entre sistemas cuánticos, a través de su capacidad de correlación.

Ventajas de la computación cuántica

Una ventaja de la computación cuántica es factorizar una gran cantidad de datos con muchos dígitos a gran velocidad.

Lo anterior permite generar nuevas relaciones entre variables, clasificando y reconociendo patrones avanzados, para ejecutar diversos escenarios con variables y restricciones diferentes hasta llegar a una solución óptima.

En la actualidad, la computación cuántica aún se encuentra en desarrollo y, aunque hay varias empresas que ya la están utilizando, aún se investiga cómo alcanzar un mayor nivel de estabilidad y fiabilidad para que llegue a un estado pleno.

Aunque algunas empresas que desarrollan este tipo de tecnología presumen ya haber alcanzado la supremacía cuántica (resolver problemas que una computadora clásica no podría o hacerlo en menos tiempo), se estima que su adopción a mayor escala sea visible en 5 o 10 años y buscan que esté disponible a través de cloud computing.

Tipos de computadoras cuánticas

● Quantum Annealer: se emplea al resolver problemas de optimización y ruteo, como el TSP (Traveling Salesman Problem).

Su poder computacional es similar al de las computadoras clásicas.

● Analog Quantum: este tipo de computadora puede simular interacciones cuánticas complejas. Su poder computacional es alto, ya que contiene alrededor de 50 a 100 qubits.

Se aplica en las siguientes áreas: ciencia de materiales, problemas de optimización de alta complejidad, química cuántica, entre otras.

● Universal Quantum: contiene más de 100,000 qubits lo que hace que su poder computacional sea muy elevado y es hasta ahora la computadora cuántica con mayor potencia.

Se puede usar para Machine Learning, criptografía, ciberseguridad, optimización de cadenas de suministro, etcétera.

La aplicación de este tipo de computadoras en el ámbito empresarial puede generar un gran impacto.

Rol de la computación cuántica en la cadena de suministro

Referente a la cadena de suministro, esta tecnología será capaz de procesar algoritmos complejos en tiempo real.

Eso permitirá simular escenarios para la optimización de redes de distribución multimodal y almacenamiento, gestión y diseño de flotas con distintas capacidades, resolver problemas de diseño de empaque, acelerar el proceso de aprendizaje de vehículos autónomos, entre otros.

En el sector logístico, algunas empresas han aplicado la computación cuántica para optimización de rutas y gestión de flotas, y siguen desarrollando algoritmos con la finalidad de minimizar los costos de transporte.

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Para este tipo de problemas, hasta ahora se han empleado técnicas de optimización basadas en principios de computación cuántica con algoritmos evolutivos, y son resueltos de manera híbrida (computadoras clásicas y quantum annealers).

Estos algoritmos son suficientemente flexibles para considerar diversas restricciones en los modelos, como la capacidad del vehículo, horarios de ventana, cantidad de material de los proveedores, tiempo de traslado, etc. de manera simultánea.

Computación cuántica en el sector automotriz

Por otro lado, varias empresas del sector automotriz están usando la computación cuántica para encontrar diseños y materiales más resistentes para las baterías de vehículos eléctricos y a través de Quantum AI/ML están mejorando los algoritmos empleados para autos de conducción autónoma.

Se estima que en un futuro la creación de algoritmos cuánticos más avanzados va a beneficiar significativamente a las empresas de e-commerce, ya que los nuevos modelos podrán resolver problemas de distribución de última milla en metrópolis, considerando el tráfico en tiempo real, el tamaño de las órdenes de los clientes y la infraestructura urbana.

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En años recientes, la computación cuántica ha logrado consolidarse en el mercado como una de las tecnologías emergentes con mayor potencial y promete revolucionar el mundo de la logística dentro de la próxima década.

Los avances e investigaciones sobre este tema son escasos aún, así como limitados.

Sin embargo, se abre la oportunidad al desarrollo de algoritmos, aplicaciones y programas que faciliten el análisis de datos para los procesos involucrados dentro de la cadena de suministro.

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