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Cómputo cuántico, el nuevo aceleredador de innovación

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Por Alan García - junio 3, 2016    centro de cómputo, centros de datos, Computación Cuantica, Cómputo de Alto Rendimiento, Innovación

Cómputo cuántico, el nuevo aceleredador de innovación

La constante renovación tecnológica permite crear procesadores más pequeños y más rápidos a la hora de hacer operaciones matemáticas. La velocidad de procesamiento (número de transistores en un circuito integrado) se duplica cada 2 años, sin embargo, el desarrollo digital tradicional está cerca de alcanzar su límite. El mundo de la computación tiene un nuevo favorito a la vista que promete acelerar las cosas.

El cómputo cuántico es uno de los avances más ambiciosos que se encuentra en desarrollo actualmente. Esta nueva tendencia ha creado un elemento, en donde el valor puede ser 1 y 0 a la vez (qubit). Este “comodín”, que en lugar del tradicional 1 y 0, permite que las computadoras funcionen de forma más rápida, aumentando exponencialmente la velocidad con la que los procesadores hacen operaciones.

¿Lo impresionante? Según aproximaciones, una computadora que pueda aprovechar al 100% 30 qubits sería equivalente a la computadora más potente en existencia: Jaguar, perteneciente al Departamento de Defensa de Estados Unidos. Una máquina cuántica con 500 qubits sería más poderosa que todas las computadoras que se han creado juntas.

Cómputo cuántico, el nuevo aceleredador de innovación

En el mundo de la computación cuántica hay tres grandes desarrolladores con proyectos serios y bien sustentados en búsqueda de crear el primer ordenador cuántico funcional. Datos de Google y la NASA arrojan que en 10 o 15 años, la computación cuántica podría estar perfeccionada como tecnología y empezar el proceso de volverse de uso común.

“En los últimos 5 años ha habido más avance experimental en cómputo cuántico que en los 20 años pasados. IBM tiene la visión de que la primera generación de computadoras cuánticas, consideradas de tamaño mediano de 50-100 qubits, en los siguientes 5 años puedan ser una realidad. Hoy por hoy, contamos con un procesador de 5 qubits”, dijo Selene Orozco, Directora de Tecnología en IBM México, en entrevista con The IT Mag.

Las aplicaciones en este tipo de tecnologías son infinitas y si bien en la teoría están bien sustentadas, el desarrollo de hardware especializado capaz de trabajar con qubits no es algo tan sencillo. Las infraestructuras diseñadas para computación cuántica tendrían que estar totalmente aisladas, ya que dependen del comportamiento de sus componentes como onda y no como partícula.

El cómputo cuántico nos da un vistazo al futuro; con él, la capacidad de procesamiento crecería de forma mucho más dramática y abriría un panorama de nuevas posibilidades orientadas a un futuro con máquinas súper potentes.

Y aunque actualmente no hay ninguna computadora a la que se pueda considerar cuántica, los desarrollos avanzados que utilizan las bases de estas futuras tecnologías, dan una muestra de lo que será en un futuro.

En entrevista con Selene Orozco, Directora de Tecnología en IBM México, la experta dio un vistazo de cuál es la posición que toma IBM en el segmento.

Cómputo cuántico, el nuevo aceleredador de innovación

¿Cuál es el mayor reto para la creación de una computadora cuántica?

“El camino para lograr tener una computadora cuántica universal depende de un reto mayor: eliminar los errores cuánticos.

“Por ahora, los científicos de IBM demostraron ser parteaguas críticos en detectar errores cuánticos mediante la combinación de qubits superconductores en arreglos de celosía. Se ha logrado un nuevo avance mediante la combinación de cinco qubits en la arquitectura de celosía, lo que demuestra una operación clave conocida como una medición de paridad, la base de muchos protocolos de corrección de errores cuánticos”.

¿Tienen algún prototipo funcional ya desarrollado?

”IBM ha generado más que un prototipo: un procesador que está basado en la unión de 5 qubits, el cual puede ser accedido por el público en general y que está basado en la nube”.

¿Cómo impulsa el cómputo cuántico a la innovación?

“La computación cuántica será crítica para las innovaciones del mañana. Requerirá también de la participación de varios jugadores importantes como gobierno, universidades, investigadores y empresas que estén interesadas en implementar nuevas ideas, por ejemplo, en el área biológica”.

¿De qué manera puede impulsar a los negocios?

“Hay ya muchas oportunidades para áreas de negocio relacionadas con diseño de medicamentos, optimización, y otras aplicaciones importantes comercialmente, donde la computación cuántica promete ofrecer un valor significativo más allá de lo que ofrecen las computadoras clásicas. Hipotéticamente, la gente usará las computadoras cuánticas para problemas de cómputo intensivo, donde el cómputo cuántico ofrece una gran aceleración en las operaciones”.

Primeros pasos
Cómputo cuántico, el nuevo aceleredador de innovaciónLa empresa canadiense D-Wave System lanzó al mercado el segundo prototipo de una computadora cuántica: D-Wave System 2x, y si bien el primer prototipo (D-Wave System) no dio los resultados esperados, la segunda versión es claramente más madura. Según el laboratorio de computación cuántica de Google, D-Wave System 2x es 600 veces más rápida que cualquier computadora actual.

La computación cuántica tiene una serie de retos evidentes antes de ser perfeccionada; en primer lugar, una computadora cuántica tendría que trabajar a temperaturas cercanas al cero absoluto para funcionar de forma correcta, además de estar totalmente aislada de estímulos externos para conservar la superposición (0 y 1) de los qubits. Los algoritmos tradicionales no pueden aprovechar el potencial de una computadora cuántica, es necesario crear un sistema informático totalmente diferente con algoritmos completamente nuevos para que funcionen como se prospectan en papel.

Una de las empresas que apuesta fuerte a la computación cuántica es justamente IBM y tienen sus propios desarrollos más enfocados a aprovechar los qubits del sistema, que agregarlos en un sinsentido.

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