D-Wave Quantum Inc. es una empresa de computación cuántica con sede en Palo Alto, California, y Burnaby, Columbia Británica. Es conocida por desarrollar y vender computadoras que explotan efectos cuánticos, específicamente mediante una técnica llamada recocido cuántico, que se utiliza para resolver problemas de optimización. La empresa afirma ser la primera del mundo en comercializar dichos sistemas, con clientes iniciales como Lockheed Martin, la Universidad del Sur de California, Google/NASA y el Laboratorio Nacional de Los Álamos. A diferencia de las computadoras cuánticas universales que ejecutan algoritmos de propósito general, las máquinas de D-Wave son especializadas y utilizan el recocido cuántico para encontrar estados de baja energía correspondientes a soluciones.
Los orígenes de la empresa se remontan a la investigación en la Universidad de Columbia Británica (UBC), donde los fundadores buscaron aplicar principios de la física de la materia condensada para crear dispositivos prácticos de computación cuántica. Durante más de dos décadas, D-Wave ha iterado sobre diseños de procesadores, aumentando el número de qubits de 16 a más de mil, y ha expandido su enfoque desde el hardware hasta incluir un servicio en la nube, herramientas de software y asociaciones en sectores como finanzas y salud. Sus contribuciones al campo son significativas para demostrar efectos cuánticos en la computación real, aunque la distinción entre el rendimiento cuántico y clásico sigue siendo debatida.
Historia
D-Wave fue fundada en 1999 por Haig Farris, Geordie Rose, Bob Wiens y Alexandre Zagoskin. Farris enseñaba una clase de negocios en la UBC, donde Rose había obtenido su doctorado y Zagoskin se desempeñaba como investigador posdoctoral. El nombre de la empresa proviene de sus diseños iniciales de qubits, que utilizaban superconductores de onda d. Con sede en Vancouver, Columbia Británica, y espacio de laboratorio en la UBC, D-Wave se trasladó más tarde a su sitio actual en Burnaby. La empresa también tiene oficinas en Palo Alto.
En sus primeros años, D-Wave financió investigación académica en computación cuántica, estableciendo asociaciones con la UBC, IPHT Jena, Université de Sherbrooke, Universidad de Toronto, Universidad de Twente, Universidad Tecnológica de Chalmers, Universidad de Erlangen y el Laboratorio de Propulsión a Chorro, hasta que hizo públicas estas relaciones en 2005. En junio de 2014, D-Wave anunció un ecosistema de aplicaciones cuánticas con la empresa de finanzas computacionales 1QBit y el grupo de investigación oncológica DNA-SEQ. En 2018, se unió a NTT y otros socios.
Una línea de tiempo moderna incluye: el 11 de mayo de 2011, D-Wave anunció D-Wave One, el primer enlace cuántico comercial, con 128 qubits. Un prototipo, Orion, se mostró en 2007, y un procesador de 28 qubits se demostró en noviembre de 2007. En mayo de 2013, NASA, Google y la USRA lanzaron un Laboratorio de Inteligencia Artificial Cuántica para D-Wave Two. En febrero de 2014, D-Wave apareció en la portada de Time, destacando el entusiasmo de los inversores y el escepticismo intrínseco. El 20 de agosto de 2015, D-Wave 2X con más de 1000 qubits, y el 28 de septiembre de 2015, se instaló en NASA Ames. En enero de 2017, se lanzó D-Wave 2000Q junto con herramientas de código abierto como Qbsolv. También en 2018, se lanzó el servicio en la nube Leap.
En 2025, D-Wave vendió un sistema Advantage a Forschungszentrum Juelich (Alemania), instalado en el Centro de Supercomputación de Juelich. Científicos del JSC publicaron en Nature resultados de simulaciones de decaimiento de vacío falso. También en 2025, D-Wave publicó una simulación de un material magnético en Science, afirmando ser más rápida que la clásica, pero los físicos plantearon preguntas. En enero de 2026, D-Wave adquirió Quantum Circuits Inc., y Robert Schol, de la firma de sistemas, se convirtió en Director Científico. El 27 de julio de 2026, el CEO Alan Baratz tocó la campana de apertura del Nasdaq, marcando el debut de la empresa en la bolsa.
Recocido Cuántico y Tecnología
El recocido cuántico es un método para encontrar mínimos globales de una función utilizando efectos de fluctuación cuántica, incluido el túnel. Esto es diferente de la computación cuántica basada en compuertas, que es más flexible pero más difícil de implementar. El paradigma de D-Wave es programar un problema de optimización como un paisaje de energía Ising o QUBO, y luego dejar que el sistema cuántico evolucione a un estado de mínima energía. Esto es particularmente adecuado para problemas de optimización combinatoria que se encuentran en logística, finanzas, aprendizaje automático y tareas similares de selección.
La complejidad matemática: para un problema con n variables binarias, un recocedor cuántico puede explorar muchos estados simultáneamente en superposiciones. Sin embargo, con errores y decoherencia, la ventaja para problemas generales no está probada. La fabricación cooperativa en la matriz de qubits y acopladores de cada procesador.
Las ideas subyacentes derivan de la física de la materia condensada sobre el recocido cuántico en imanes, por Gabriel Aeppli y Tomas Rozembaum y colaboradores, basadas en teorías de Bikas Chakrabarti. Mitchell y colegas propusieron el túnel cuántico en la búsqueda de vidrios de espín. Estos fueron reformulados como computacionales por Edward Farhi, Seth Lloyd, Terry Orlando y Bill Kaminsky (MIT), quienes en 2000 y 2004 dieron un modelo teórico (computación cuántica adiabática y recocido cuántico) utilizando qubits de flujo superconductor, que D-Wave adaptó.
Sistemas de Computación
Prototipo Orion
El 13 de febrero de 2007, D-Wave demostró Orion en el Museo de Historia de la Computación en Mountain View. Ejecutó tres aplicaciones: una búsqueda de similitud molecular para fármacos candidatos, una disposición de asientos con compatibilidades y un solucionador de Sudoku. El procesador de 16 qubits fue fabricado en el Laboratorio de Microdispositivos del JPL.
Generaciones de Procesadores Cuánticos
- D-Wave One (2011): chip de 128 qubits, comercial, comercializado como la primera computadora cuántica disponible comercialmente.
- D-Wave Two (2013): 512 qubits; utilizado por Google y NASA para investigación en aprendizaje automático cuántico, también para el estudio bhabha-atomic-research.
- D-Wave 2X (2015): más de 1000 qubits, instalado en NASA Ames.
- D-Wave 2000Q (2017): hasta 2,000 qubits.
- Advantage (2020): más de 5,000 qubits, con nuevos acopladores.
Los procesadores físicos son superconductores, utilizan una combinación de uniones Josephson y circuitos de niobio, enfriados a casi cero absoluto (en un refrigerador de dilución).
Nube y Software
Leap, un servicio de nube cuántica, está disponible desde 2018, permitiendo el uso remoto de los sistemas D-Wave a través de AWS y Google Cloud. En enero de 2017, D-Wave publicó como código abierto su solucionador QUBO, Qbsolv, habilitado tanto en programadores cuánticos como clásicos. Este conjunto incluye una biblioteca de software para ocean, integrada con IA. En 2020, D-Wave anunció una pila híbrida, combinando clásico y cuántico, para aumentar los problemas resolubles.
Colaboración para el Aprendizaje Automático
La motivación inicial para el laboratorio de IA cuántica en 2013 fue explorar el aprendizaje automático y el entrenamiento de redes neuronales con recocedores cuánticos. Las formulaciones de problemas de D-Wave pueden mapearse a muestreo para el entrenamiento de modelos de aprendizaje automático, por ejemplo, máquinas de Boltzmann y entrenamiento de redes neuronales profundas. Socios como Google y OpenAI han utilizado los sistemas D-Wave para explorar. Por ejemplo, se ha utilizado para acelerar un aprendizaje por refuerzo para agentes de IA.
Recepción Científica y Debates
La principal controversia es si los sistemas D-Wave realmente logran una aceleración cuántica real en el procesamiento de muestras. En 2019, un equipo de Google y científicos de D-Wave publicaron un estudio que mostraba evidencia de una ventaja cuántica frente a clones clásicos, pero luego se retractaron por heurísticas clásicas. El artículo de 2025 en Science discrepa.
No obstante, las computadoras D-Wave son técnicamente cuánticas: utilizan superposición de estados no triviales y producen coherencia cuántica. A partir de 2025, son una alternativa viable a los modelos de compuertas para optimización, debido a su robustez y velocidad.
Futuro y Fin
En 2026, D-Wave se expandió para incluir un enfoque de circuito cuántico universal, con la adquisición de Quantum Circuits. La empresa cotiza en el Nasdaq, haciéndose pública. Los sectores potenciales - finanzas, logística, medicina - siguen siendo prioritarios.