Foto: D Wave
En la comunidad científica, específicamente en la Universidad de Sussex en Reino Unido, se habla de que la construcción de la primera computadora cuántica a gran escala, por su costo, tamaño y la necesidad de hallar socios del sector empresarial, se tomará al menos diez años.
Las primeras computadoras tuvieron como funciones principales calcular y descifrar. En el siglo XIX, la máquina analítica del británico Charles Babbage (1791-1871) fue diseñada para crear tablas matemáticas. No obstante el empeño y los años invertidos en su confección, era propensa a cometer errores y sólo fue considerada en sus inicios como una calculadora.
Varias décadas después, en 1936, Alan Turing hizo prototipos de una dispositivo capaz de acometer el desempeño lógico de las tareas de una Unidad Central de Procesamiento (CPU por sus siglas en inglés).
Los progresos de la ciencia en materia de tecnología favorecieron una evolución del ámbito computacional.
En 1984, la compañía Apple lanzó al mercado la Macintosh, un ordenador personal de escritorio con ratón e interfaz gráfica. Ese momento es considerado un parteaguas en la historia de los productos informáticos.
El mercado creció de forma descomunal. El objetivo de la empresa creada por Steve Jobs era llevar equipos profesionales al entorno doméstico y otras marcas también se introdujeron en esa senda. Los avances, la versatilidad de los programas así como procesos cada vez más rápidos y más precisos, llevan a las innovaciones a adquirir la etiqueta de obsoletas en menos tiempo.
El siguiente eslabón de la computación, y esto se desprende de trabajos efectuados por miembros de la comunidad científica, sería la 'computación cuántica'.
EL GATO
Hay investigaciones en curso dirigidas a acelerar los procesos de factorización (detección de factores comunes a todos los términos de una operación) y de encriptación (la codificación de datos). Se piensa que así se tendría acceso a una nueva visión de la realidad.
Para ello se echa mano de principios de la mecánica cuántica. Esto implica adoptar la superposición de estados (la cual sugiere que una partícula puede estar en todos lados al mismo tiempo) así como adentrarse en la probabilidad, es decir, atender a los resultados que pueden o no ser posibles.
Estos principios se explican con el 'gato de Schrödinger'. Hay una caja que tiene en su interior un detector de electrones unido a un martillo y justo debajo un frasco de veneno. Un gato es introducido en la caja. Se dispara un electrón, si el detector cumple con su función el martillo cae, el frasco se rompe y el animal muere. Mientras no se abra el contenedor está tanto vivo como muerto, las probabilidades se reparten por igual. Al ver el interior nos topamos con una sola realidad, el gato respira o no respira. En el mundo de las unidades mínimas de energía, las dos cosas suceden, los dos escenarios son igual de reales.
Introducir esa forma de percibir realidades superpuestas, más que contradictorias, en un cuerpo informático, sería dar un salto revolucionario.
Diagrama del experimento del gato de Schrödinger. Foto: Dhatfield
En las computadoras 'clásicas' se utiliza código binario; se representan los textos que sirven de instrucciones para las operaciones a ejecutar mediante elementos cerrados (0) y abiertos(1).
Los equipos en desarrollo, en cambio, harían uso de la superposición: podrían usar el 0 y 1 al mismo tiempo. Así se conseguiría una mayor velocidad en la resolución de cálculos al simplificar el lenguaje del proceso solicitado. La medida de información, el llamado 'bit' (0 o 1) pasaría a convertirse en un 'bit cuántico' o 'cúbit' (0 y 1). Con la superposición, en lugar de realizar una sola instrucción, el ordenador pondría en marcha múltiples recursos necesarios para ejecutar un proceso dando lugar a un entanglement (enredo) en el que los cúbits interfieran e interactúen entre sí, dando lugar a muchos estados.
FACTORES
La viabilidad de la tecnología cuántica pasa por la factorización de cifras, con la detección de todos los valores comunes se abrirían nuevos caminos en el terreno de los cálculos matemáticos. Los cosmólogos, por ejemplo, podrían plantear ecuaciones y extraer conclusiones novedosas a partir de simulaciones sobre los pasos que dieron lugar a la creación y evolución del universo.
En campos menos universales, podría emplearse al afinar las fórmulas empleadas en la elaboración de medicamentos.
En los usos polémicos de la computación cuántica se ubica la desencriptación de códigos. Codificar datos es, en la actualidad, la norma a la hora de resguardar cuentas bancarias, la contabilidad y las operaciones de los sistemas financieros. Es también la forma de mantener la privacidad de las conversaciones y el secretismo de los códigos de seguridad interna de las soberanías nacionales. Para ciertos sectores, la informática con capacidad multifactorial representa una amenaza a la forma en que está organizado el uso de las tecnologías.
En la comunidad científica, específicamente en la Universidad de Sussex en Reino Unido, se habla de construir la primera computadora cuántica a gran escala, aunque por su costo, tamaño y la necesidad de hallar socios del ámbito empresarial, se tomará al menos diez años.
El proyecto de montar una máquina según los principios de la física de las minúsculas unidades de energía fue anunciado en febrero pasado. Los investigadores estimaron que tomaría un par de años elaborar un prototipo con los elementos adecuados para despejar dudas sobre si la idea funciona o no.
En la lista de materiales a instalar se incluyen sistemas de vacío y de módulos con microprocesadores de silicio que contengan partículas alimentadas por campos eléctricos.
Un obstáculo para el proyecto es la necesidad de hallar algún modo de mantener las partículas alineadas aún en temperatura ambiente. En la actualidad, aplicar la tecnología del cúbit entraña una importante complejidad porque las partículas deben permanecer aisladas y en condiciones de frío intenso para mantener la superposición.
DISPONIBLE
IBM es una de las empresas que dedican parte de sus recursos a diseñar prototipos de dispositivos capaces de generar resultados superpuestos. En 2016 puso en Internet, a disposición de los cibernatuas interesados, un procesador de cinco cúbits y en mayo pasado dio a conocer otro aún más potente (16 bits cuánticos). Además, sacó a la vitrina un dispositivo comercial de 17 cúbits.
A mediados de año, Google adelantó que antes de la conclusión de 2017 tendría listo un procesador de 49 cúbits. Uno de sus ingenieros, Alan Ho, dijo que actualmente trabajan con equipos de 20 bits cuánticos cuya fiabilidad es del 99.5 por ciento. Su objetivo es llegar a los 49 cúbits con una precisión de 99.7 por ciento.
El mes pasado, Intel presentó un procesador dotado con 17 bits cuánticos. Una de sus líneas activas contempla la fabricación regular de nuevos chips de prueba que integren los principios de la física cuántica.
Un caso especial es el de D-Wave. En diciembre pasado ésta empresa canadiense sacó al mercado un ordenador con 2 mil cúbits. Su precio estimado es cercano a los 15 millones de dólares. Los dispositivos de esta firma, sin embargo, no han conseguido despejar las dudas acerca de sus 'propiedades cuánticas'. Eso no le ha impedido hacerse con clientes de la talla de Google y de la NASA.
Si bien la compañía canadiense ha conseguido demostrar un 'procesamiento cuántico', explican los críticos de la firma, no ha probado que sus equipos hagan operaciones que no podría hacer una máquina convencional.
Más allá de las polémicas o de los anuncios, en la comunidad científica existe un consenso: aún falta un largo trecho por recorrer antes de ver funcionando con inobjetable eficiencia un ordenador que sea verdaderamente revolucionario.
