Gestión de recursos cuánticos en la Era NISQ: implicaciones y perspectivas desde la ingeniería de software

Abstract

Las computadoras cuánticas suponen un avance tecnológico radical en la forma de procesar la información al utilizar los principios de la mecánica cuántica para resolver problemas muy complejos que exceden las capacidades de los sistemas clásicos. No obstante, en la actual era NISQ (dispositivos cuánticos de escala intermedia ruidosa) el hardware disponible presenta diversas limitaciones, como un número acotado de qubits, elevadas tasas de error y tiempos de coherencia reducidos. La gestión eficiente de los recursos cuánticos —tanto físicos como lógicos—cobra especial relevancia en el diseño y despliegue de algoritmos cuánticos. En este trabajo analizamos el rol de los recursos en los distintos usos actuales de los dispositivos NISQ, identificando su relevancia e implicaciones para la ingeniería de software cuántico.

Quantum computers represent a radical technological breakthrough in information processing by leveraging the principles of quantum mechanics to solve highly complex problems beyond the reach of classical systems. However, in the current NISQ era (noisy intermediate-scale quantum devices), the available hardware presents several limitations, such as a limited number of qubits, high error rates, and short coherence times. Efficient management of quantum resources —both physical and logical— is especially relevant in the design and deployment of quantum algorithms. In this paper, we analyze the role of resources in current uses of NISQ devices, identifying their relevance and implications for quantum software engineering. With this contribution, we aim to strengthen the field of Quantum Resource Estimation (QRE) and move toward scalable and reliable quantum software development.