En dos años, el cómputo cuántico comenzará a dar un valor real a la humanidad

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Fuente: Forbes

Hoy el cómputo cuántico vive un fase similar al primeras PC del mundo, pero en menos de dos años su poder ayudará a resolver los problemas más grandes de la humanidad.

Cuando firmas como IBM y Apple comenzaron a comercializar las primeras computadoras personales a principios de 1980, los usuarios podían ejecutar algunas operaciones sencillas, requerían de un buen conocimiento técnico en muchos casos para operarlas y su beneficio en la sociedad era un tanto limitado. De acuerdo con Arvind Krishna, IBM Chairman and CEO, esa es la fase en la que se encuentra actualmente el cómputo cuántico.

“Hoy creo que estamos como cuando teníamos una IBM 5150 (una de las primeras PC de IBM lanzada en 1981), es decir podemos empezar a tratar de resolver problemas interesantes como el que hicimos de simular el comportamiento de una pequeña molécula de hidruro de litio, pero aún no tenemos la capacidad de crear modelos de predicción avanzada o análisis más complejos porque aún es muy complejo hacer que los sistemas cuánticos funcionen de manera estable a grandes escalas”, explicó Krishna en una sesión cerrada con medios y analistas a la que tuvo acceso Forbes Colombia.

El CEO de IBM explicó que el reto principal es que las computadoras cuánticas no funcionan bajo los mismos conceptos que las computadoras convencionales. Es decir, programar algoritmos no es tan sencillo. “Cómo acceder y manipular el hardware, cómo conviertes tu problema para que lo proceses. Se trata de un lenguaje diferente, su uso va más allá de escribir algoritmos”, agregó.

“El potencial es único y creo que el reto que tenemos, y en el que trabaja el equipo, es uno de ingeniería, es decir, ¿cómo logramos hacer que estas máquinas funcionen? ¿Cómo hacemos para enfriarlas o para que funcione por largos periodos? Sé que son problemas complejos de ingeniería, pero tampoco están lejos de lograrlo. Estoy hablando de uno o dos años en los que podremos tener computadoras cuánticas capaces de ayudarnos a resolver problemas de gran impacto”, aseguró Krishna.

Krishna no se equivoca, hoy las máquinas convencionales operan bajo un sistema binario de uno y ceros, la base de toda la informática que manipulamos desde la páginas web en las que navegamos, los programas de cómputo que usamos, hasta la aplicación en nuestros teléfonos celulares o nuestros videojuegos favoritos.

Krishna y otros expertos de firmas como Google o D-Wave han explicado que el gran problema de los sistemas actuales es que la capacidad de procesamiento que el ser humano puede colocar dentro un chip (la llamada Ley de Moore) está llegando a su límite.

“Hay problemas que las computadoras actuales no pueden resolver o tomaría mucho tiempo hacerlo”, dijo.

Sin embargo, en el mundo del cómputo cuántico, en especial el bajo tipo de computadora conocida como Circuito Cuántico, las máquinas operan con otro “tipo de código”, uno que corre con el concepto de Qbits.

En una definición simple, a diferencia del código binario en el que los bits están representados por  patrones de unos y ceros, un qbit en un estado cuántico puede ser 1 o 0, o en una superposición de los estados 1 y 0. Y cuando se mide la probabilidad del mismo siempre es 0 o 1.

El CEO de IBM comentó que en ese sentido las máquinas cuánticas corren en el campo de la probabilidad y por ende tienen la capacidad de crear modelos del mundo físico en tiempo real, modelar moléculas o revisar los riesgos sobre nuevos materiales de forma efectiva.

“Estamos hablando de encontrar nuevos materiales para los aviones u otras estructuras, detectar o predecir riesgos financieros o crear baterías para los carros eléctricos 100 veces más eficientes o incluso tener la capacidad de realmente predecir con modelos avanzados el clima (algo que será vital en los próximos años a medida que la humanidad busca cómo enfrentar o minimizar el impacto del cambio climático)”, comentó.

Para resolver el reto, IBM creó un modelo conocido como Qiskit Runtime, un software que se encuentra en contenedores de la nube híbrida de la compañía. De esta forma, los desarrolladores pueden utilizar hardware clásico como una computadora o laptop para enviar peticiones (queries) vía la nube a un circuito cuántico dentro del centro de Computación Cuántica de IBM en Nueva York.

Y aunque hoy las computadoras cuánticas corren en capacidades de entre 30 a un máximo de 100 qbits,IBM recientemente logró un hito de forma acelerada.

En 2017, el equipo de investigadores de la firma con un procesador de 7 Qbits lograron simular el comportamiento de una molécula de hidruro de litio. Un proceso que les tomó 45 días. Sin embargo, esta misma semana IBM anunció que gracias a las mejoras del hardware cuántico lograron mejorar 120 veces el poder de procesamiento de esa tarea al pasar de mes y medio a poco menos de nueve horas.

Krishna aseguró que la humanidad comenzará a tener un beneficio real de la computación cuántica en los próximos dos años. A medida que la capacidad de Qbits comience a duplicarse en tamaño.

Arvind Krishna (izquierda) y el director de IBM Research, Dario Gil, de frente a “superrefrigerador” de 10 pies de alto y 6 pies de ancho. El refrigerador está siendo construido por IBM para soportar de manera efectiva los sistemas cuánticos a medida que escalan a los miles y eventualmente más de millones de sistemas qubit.

Dario Gil el director de investigación de IBM, dijo que para 2023 la firma planea liberar su primera computadora cuántica de 1,000 Qbits y como parte de su plan de desarrollo planean crear modelos de 123 y 433 Qbits en 2021 y 2022, respectivamente. Todo ello con el plan de alcanzar su primera computadora cuántica de un millón de Qbits (un tipo de máquina capaz de procesar o resolver problemas a los que el ser humano jamás ha encontrado respuesta) en algún momento futuro.

Y en esta carrera IBM no está solo, Google recientemente anunció que planea construir una computadora cuántica de un millón de Qbits en los siguientes diez años.

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