Ingeniería de Software Cuántico en la Era NISQ: Recursos, Copilotos y Educación

Project Abstract

La computación cuántica se encuentra en una etapa crítica de desarrollo, marcada por la disponibilidad de dispositivos NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) y el surgimiento de ecosistemas de software que evolucionan rápidamente, como Qiskit. En este contexto, la Ingeniería de Software Cuántico (QSE) debe enfrentar desafíos inéditos vinculados a la gestión eficiente de recursos cuánticos limitados y a la compatibilidad del software en entornos en constante cambio.Este proyecto propone una agenda de investigación interdisciplinaria de cuatro años, articulada en torno a dos tesis doctorales y un programa de colaboración internacional en el marco de la Red Iberoamericana para el Avance de la Ingeniería de Software Cuántico (RIPAISC). Por un lado, se avanzará en la caracterización, estimación y gestión de recursos cuánticos relevantes en la era NISQ, desarrollando metodologías y herramientas (como el framework Qonscious) que permitan la ejecución condicional y consciente de las necesidades de recursos de circuitos cuánticos. Por otro lado, se explorará el papel de la inteligencia artificial en la automatización de tareas de desarrollo, refactorización y migración de código cuántico, evaluando la aplicabilidad de modelos de lenguaje de gran escala (LLMs) para asistir a los desarrolladores frente a los cambios frecuentes en librerías y entornos de programación cuántica. Como línea complementaria, el proyecto también buscará dar soporte a los procesos de aprendizaje de computación cuántica, integrando la experiencia de iniciativas como Qudos. En este sentido, se investigará cómo las herramientas desarrolladas (Qonscious y asistentes basados en IA) pueden contribuir a la enseñanza y al autoaprendizaje, reduciendo las barreras de entrada y acompañando a estudiantes y profesionales de la informática clásica en su transición al paradigma cuántico. Los resultados esperados incluyen nuevos aportes teóricos al campo emergente de la QSE, prototipos validados experimentalmente en plataformas cuánticas reales, publicaciones científicas de impacto internacional y recursos educativos innovadores. De esta forma, el proyecto busca consolidar un marco conceptual, práctico y formativo que habilite la construcción de software cuántico más confiable, escalable y consciente de los recursos en la transición hacia computadoras cuánticas tolerantes a fallos