/ sábado 2 de noviembre de 2019

Computación cuántica, una realidad

Parece que los avances de la computación hubieran tenido una desaceleración en los últimos meses, que la Ley de Moore hubiera fallado por primera vez en 80 años, y que los procesadores Pentium apenas abordaran, luego de mucho, el Core i9, que esa tecnología 5G que nos prometen hace varios años no termina de aterrizar, pero de pronto, disruptivo, como es su estilo, llega Google y de la mano de sus ingenieros dicen, lo logramos, tenemos computación cuántica real, viene una nueva revolución.

Desde que en 1965 el ingeniero Gordon Moore afirmó que el número de transistores por unidad de superficie en circuitos integrados se duplicaba cada año y que la tendencia continuaría durante las siguientes dos décadas, haciendo computadoras exponencialmente superiores cada vez, la informática se encuentra en una carrera imparable. Pero apenas hace 5 años, con todo y los esfuerzos a nivel mundial, y las sumas obscenas de dinero invertidas por Amazon®, Google®, IMB®, Huawei® y tantos otros, parecía que por primera vez en décadas no estábamos avanzando, que habíamos llegado a una barrera difícil de salvar, que nos limitábamos a robustecer centros de datos y hacíamos supercomputadoras solamente conectando en “hub” una gran cantidad de los modelos más avanzados que teníamos.

Con todo y eso, problemas tradicionales de la matemática, como el Problema del Agente Viajero, el Problema de las 1,000 Reinas, y tantos otros problemas del Milenio, seguían presentando un enorme reto, no solo en su metodología de resolución, sino también, en el tiempo de procesamiento que le llevaría, aun a las computadoras más modernas, poder enfrentarlos, por citar un ejemplo amigo lector, un diagrama de distribución del problema del agente viajero, que involucrara más de 200 nodos evolutivos transitorios a calcular, se estima tardaría 9 veces el tiempo de vida del universo en poder resolverse, así usáramos la computadora más moderna del momento. Esto, claro, si hablamos de una computadora “convencional”.

Es aquí donde el concepto de las computadoras cuánticas llega a salvar al mundo, sin entrar en grandes detalles técnicos, le explico, una computadora convencional usa un lenguaje binario basado en 0 y 1, representando espacios de presencia o ausencia de electricidad, en eso, basa toda su enorme capacidad de procesamiento, en un lenguaje de bits basado en matemática hindú de hace miles de años, sin embargo hace décadas, las grandes compañías de tecnología comenzaron desarrollos de sistemas de cómputo capaces de establecer valores cuánticos de la materia en sus unidades de medida, es decir que un espacio pueda valer 1 y 0 al mismo tiempo en el mismo momento y, sea usado de acuerdo a la necesidad, dando nacimiento al concepto de qbit, un estado cuántico de la computación.

Emulan al experimento del Gato de Schrödinger, concepto teórico en el que se basa la física cuántica, nos dice que un sistema que se encuentra formado por una caja cerrada y opaca que contiene un gato en su interior, una botella de gas venenoso y un dispositivo, el cual contiene una sola partícula radiactiva con una probabilidad del 50% de desintegrarse en un tiempo dado, de manera que si la partícula se desintegra, el veneno se libera y el gato muere. Al terminar el tiempo establecido, la probabilidad de que el dispositivo se haya activado y el gato esté muerto es del 50%, y la probabilidad de que el dispositivo no se haya activado y el gato esté vivo tiene el mismo valor.

Según los principios de la mecánica cuántica, la descripción correcta del sistema en ese momento será el resultado de la superposición de los estados “vivo” y “muerto” (a su vez descritos por su función de onda). Sin embargo, una vez que se abra la caja para comprobar el estado del gato, este estará vivo o muerto. Se lee extraño y hasta siniestro, pero es la mejor manera de explicar cómo dos cosas pueden estar sucediendo al mismo tiempo y no es sino hasta que hagamos la “consulta”, que sabremos el resultado.

Las computadoras que actualmente se habían desarrollado por empresas como Google® o IBM® rondan los 16 qbit de procesamiento, y apenas este pasado octubre, Google® anunciaba que había tenido éxito en probar la suya, de 54 qbit, de los cuales solo usaron 53, logrando hacer en apenas 200 segundos un cálculo que hubiera tomado más de 10 mil años a la computadora más potente de hoy en día. Estamos con ello en la entrada de una nueva forma de hacer cómputo, con grandes posibilidades y también grandes riesgos, una computadora de estas características podría “desencriptar” (hackear) todas las contraseñas del planeta en apenas unos segundos, o ayudar a crear medicamentos que destruyan cualquier enfermedad, la que sea. Qué maravilla poder vivir en esta época, ¿no lo cree usted?

Nos vemos en la Red.

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Computación Cuántica una Realidad

Parece que los avances de la computación hubieran tenido una desaceleración en los últimos meses, que la Ley de Moore hubiera fallado por primera vez en 80 años, y que los procesadores Pentium apenas abordaran, luego de mucho, el Core i9, que esa tecnología 5G que nos prometen hace varios años no termina de aterrizar, pero de pronto, disruptivo, como es su estilo, llega Google y de la mano de sus ingenieros dicen, lo logramos, tenemos computación cuántica real, viene una nueva revolución.

Desde que en 1965 el ingeniero Gordon Moore afirmó que el número de transistores por unidad de superficie en circuitos integrados se duplicaba cada año y que la tendencia continuaría durante las siguientes dos décadas, haciendo computadoras exponencialmente superiores cada vez, la informática se encuentra en una carrera imparable. Pero apenas hace 5 años, con todo y los esfuerzos a nivel mundial, y las sumas obscenas de dinero invertidas por Amazon®, Google®, IMB®, Huawei® y tantos otros, parecía que por primera vez en décadas no estábamos avanzando, que habíamos llegado a una barrera difícil de salvar, que nos limitábamos a robustecer centros de datos y hacíamos supercomputadoras solamente conectando en “hub” una gran cantidad de los modelos más avanzados que teníamos.

Con todo y eso, problemas tradicionales de la matemática, como el Problema del Agente Viajero, el Problema de las 1,000 Reinas, y tantos otros problemas del Milenio, seguían presentando un enorme reto, no solo en su metodología de resolución, sino también, en el tiempo de procesamiento que le llevaría, aun a las computadoras más modernas, poder enfrentarlos, por citar un ejemplo amigo lector, un diagrama de distribución del problema del agente viajero, que involucrara más de 200 nodos evolutivos transitorios a calcular, se estima tardaría 9 veces el tiempo de vida del universo en poder resolverse, así usáramos la computadora más moderna del momento. Esto, claro, si hablamos de una computadora “convencional”.

Es aquí donde el concepto de las computadoras cuánticas llega a salvar al mundo, sin entrar en grandes detalles técnicos, le explico, una computadora convencional usa un lenguaje binario basado en 0 y 1, representando espacios de presencia o ausencia de electricidad, en eso, basa toda su enorme capacidad de procesamiento, en un lenguaje de bits basado en matemática hindú de hace miles de años, sin embargo hace décadas, las grandes compañías de tecnología comenzaron desarrollos de sistemas de cómputo capaces de establecer valores cuánticos de la materia en sus unidades de medida, es decir que un espacio pueda valer 1 y 0 al mismo tiempo en el mismo momento y, sea usado de acuerdo a la necesidad, dando nacimiento al concepto de qbit, un estado cuántico de la computación.

Emulan al experimento del Gato de Schrödinger, concepto teórico en el que se basa la física cuántica, nos dice que un sistema que se encuentra formado por una caja cerrada y opaca que contiene un gato en su interior, una botella de gas venenoso y un dispositivo, el cual contiene una sola partícula radiactiva con una probabilidad del 50% de desintegrarse en un tiempo dado, de manera que si la partícula se desintegra, el veneno se libera y el gato muere. Al terminar el tiempo establecido, la probabilidad de que el dispositivo se haya activado y el gato esté muerto es del 50%, y la probabilidad de que el dispositivo no se haya activado y el gato esté vivo tiene el mismo valor.

Según los principios de la mecánica cuántica, la descripción correcta del sistema en ese momento será el resultado de la superposición de los estados “vivo” y “muerto” (a su vez descritos por su función de onda). Sin embargo, una vez que se abra la caja para comprobar el estado del gato, este estará vivo o muerto. Se lee extraño y hasta siniestro, pero es la mejor manera de explicar cómo dos cosas pueden estar sucediendo al mismo tiempo y no es sino hasta que hagamos la “consulta”, que sabremos el resultado.

Las computadoras que actualmente se habían desarrollado por empresas como Google® o IBM® rondan los 16 qbit de procesamiento, y apenas este pasado octubre, Google® anunciaba que había tenido éxito en probar la suya, de 54 qbit, de los cuales solo usaron 53, logrando hacer en apenas 200 segundos un cálculo que hubiera tomado más de 10 mil años a la computadora más potente de hoy en día. Estamos con ello en la entrada de una nueva forma de hacer cómputo, con grandes posibilidades y también grandes riesgos, una computadora de estas características podría “desencriptar” (hackear) todas las contraseñas del planeta en apenas unos segundos, o ayudar a crear medicamentos que destruyan cualquier enfermedad, la que sea. Qué maravilla poder vivir en esta época, ¿no lo cree usted?

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