Las computadoras cuánticas aportarán soluciones a patrones y algoritmos donde el número de posibilidades eran imposibles de resolver desde un ordenador tradicional como predecir el tiempo, buscar en bases de datos...
El primer ordenador cuántico universal comercial aportará soluciones a empresas que tienen patrones y algoritmos donde el número de posibilidades eran imposibles de resolver desde un ordenador tradicional como predecir el tiempo, buscar en bases de datos…
La barrera de la informática tradicional está más cerca de romperse. IBM ha anunciado que empezará a construir sistemas de computación cuántica universal destinados a la comercialización para grandes empresas. La tecnología de los ordenadores cuánticos llega para poner punto y final a la Ley de Moore. Este principio ha estado gobernando la informática moderna desde su origen y se basa en el crecimiento exponencial de la tecnología informática. Cada dos años se duplica el número de transistores en un microprocesador. El efecto de esta ley se traduce con una bajada de los precios al mismo tiempo que las prestaciones suben, es decir, un ordenador con sus características tecnológicas actuales puede quedar obsoleto en dos años y disminuir su precio casi a la mitad.
Tom Rosamilia, vicepresidente de IBM Systems, durante la presentación de los IBM Q señaló que aunque “los ordenadores clásicos son extraordinariamente potentes y seguirán mejorando y sustentando todo lo que hacemos en los negocios y la sociedad, existen muchos problemas con los que nunca podrán enfrentarse”. La rapidez de estos computadores cuánticos permitiría completar algunas tareas más complejas dentro de un periodo de tiempo razonable. Hay problemas que los superordenadores tardarían en resolver la edad del universo (13.000 millones de años), mientras que un ordenador cuántico lo haría en apenas una hora.
Para explicar la relevancia de este gran avance rescatamos una entrevista que realizamos en el BlogThinkBig.com a Juan Ignacio Cirac, director del Instituto Max-Planck de Óptica Cuántica en Alemania, sobre el futuro de los ordenadores cuánticos. Según el físico español, servirán “para hacer cálculos potentes, cálculos que normalmente la gente no tiene por qué hacer, pero sí los que hacen el diseño de materiales o desarrollo de fármacos, por ejemplo”.
La física cuántica aplicada a los ordenadores
Los conceptos de la física cuántica aún en la actualidad siguen siendo teorías chocantes y de difícil compresión visual. Desde a un Clic de las Tic nos atrevimos a explicar el origen del ordenador cuántico desde la teoría cuántica aplicada a la informática. Una de las teorías en la que se basa la física afirma que si tiras una pelota a la pared siempre hay una pequeña probabilidad de que ésta la atraviese. O la que defiende que el pobre gato de Schrödinger puede estar a la vez vivo y muerto, metido en una caja. Estas teorías de superposición, de estar al mismo tiempo en dos sitios distintos, ya que no se tiene una certeza visual, se aplicaron a la informática en 1981con Paul Benioff. El teórico americano aplicó las propiedades de las partículas subatómicas al mundo de la informática, en concreto, basándose en un rediseño de la máquina de Turing, cuya cinta se sustituiría por una secuencia de sistemas cuánticos. Desde el BlogThinkBig.com analizamos la figura de Alan Turing, el matemático, científico, programador, criptógrafo e incluso filósofo, que fue una de las grandes personalidades intelectuales del siglo XX.
Los ordenadores tradicionales se basan en operaciones con bits que almacenan información. Estos bits resumen toda la información que procesan mediante un lenguaje binario, es decir, que solo utilizan uno de los dos estados para los datos: 0 o 1 (encendido o apagado). El sistema binario lleva milenios entre nosotros, incluso desde algunas culturas primitivas, y desde el BlogThinkBig.com, os explicamos su desarrollo a lo largo de la historia. Los ordenadores cuánticos en cambio utilizarían qubits que admiten más de un estado para la información, pueden ser uno o cero y los dos a la vez. Aun así, para estos qubits existen unas condiciones muy específicas para que funcionen de la mejor manera. De hecho, se han elaborado dos modelos experimentales de ordenadores cuánticos bajo condiciones muy concretas. El primero toma como base el comportamiento de átomos que flotan en el espacio aislados y no pueden encontrarse con ninguna molécula, es decir, deben formarse en condiciones de vacío. El segundo prototipo necesita de fuertes equipos que enfríen a los qubits formados por superconductores hasta la temperatura absoluta de – 273°C, ya que bajo estas circunstancias conducen la electricidad de la mejor manera posible.
Las iniciativas empresariales y sociales cuánticas
Dentro de esta teoría tecnológica, la empresa IBM ha lanzado IBMQ, una iniciativa para construir computadoras cuánticas universales, disponibles para comercializar en empresas de negocios y ciencia. Todas las empresas que necesiten de esta tecnología para mejorar sus procesos podrán disponer de ella, lo que supone un gran avance en innovación tecnológica. Por tanto, se ofrecerán soluciones a problemas importantes donde los patrones y el número de posibilidades eran imposibles de resolver desde un ordenador tradicional como predecir el tiempo, buscar en bases de datos,etc.
Además, IBM ha lanzado IBM Quantum Experience, desde su página web oficial nos explica que esta plataforma permite a cualquier persona conectarse fácilmente al procesador cuántico de IBM a través de IBM Cloud, para ejecutar algoritmos y experimentos, trabajar con bits cuánticos individuales, y explorar tutoriales y simulaciones alrededor de lo que podría ser posible con la computación cuántica.
Hacia ordenadores más rápidos
Desde el primer ordenador tradicional, 1.000 kilogramos de calculadora que tardaba diez segundos en hacer una simple multiplicación; hasta Eniac, la primera computadora digital, solo pasaron 8 años, otra prueba más de la velocidad de crecimiento en tecnología informática expresada bajo la Ley de Moore. Ahora son unos súper ordenadores cada vez más rápidos, bonitos y ligeros, los que gobiernan nuestro día a día. Pero vamos más allá, ya no sólo nos conformamos con un sistema de computación binario tradicional, ahora aterrizan los ordenadores cuánticos para desafiar aquellas incógnitas que están aún por resolverse. En el BlogThinbig.com os contamos la creación del primer ordenador cuántico programable bajo las ideas del físico español Cirac. En la actualidad, no solo IBM lleva iniciativas con sistemas cuánticos. Su rival, el sistema canadiense D-Wave Systems, una colaboración entre Google y la Nasa que resultó ser mucho más rápido que el de IBM, aunque sólo en un par de tareas muy concretas. Su forma de procesar la información basada en el método de temple cuántico limita su actividad a problemas muy específicos. De hecho, en 2013 Google compró una D-Wave para explorar el uso de la inteligencia artificial en motores de búsqueda.
Más cerca de una criptografía cuántica
La computación cuántica no tendrá un uso exclusivo para empresas que se dediquen a la investigación o predicción de nuevos materiales físicos o químicos. Tendrá además una función comunicativa, más en concreto en el ámbito de la criptografía o mensajes cifrados. En BlogThinkBig.com os contamos ya que con la llegada de la tecnología cuántica se produce otra revolución: la comunicación cuántica.
Desde la antigüedad el uso de códigos secretos ha sido una de las estrategias principales, sobre todo en conflictos bélicos. De hecho, la clave de la victoria por parte de los Aliados en la II Guerra Mundial se sitúa cuando se logró descifrar la máquina Enigma con la que los alemanes codificaban sus mensajes. La criptografía comunicativa es una disciplina que utiliza como base fenómenos microscópicos para enviar mensajes de un punto a otro sin ningún tipo de intermediario. Si la física cuántica se aplica a la criptografía se conseguirá una comunicación mucho más segura, sin que nadie tenga posibilidad de interceptar esos datos.
Está claro que física y tecnología son dos disciplinas con ganas de estrechar lazos. De hecho, en la actualidad es imposible entender la física sin la tecnología aplicada a ella. Forman así una pareja que avanzará y crecerá a lo largo del tiempo.
