El Megalodón de las computadoras. La computación cuántica
En mi habitual paso por los eventos de tecnología más destacados de las empresas líderes donde solemos ser invitados con ITSitio.com siempre trato de buscar temas que realmente me llamen la atención, por lo innovador de su contenido o porque me obliguen a estudiar un poco y conocer más de temas que van a ser claves en un futuro no muy lejano. Mi background que muy poco tiene que ver con el periodismo me ayudan en poder escribir de una forma más informal (y seguramente con decenas de errores ante la lupa de cualquier editor) y un tanto menos rebuscada, quizás buscando que sea fácil de entender aún y más en cuestiones que son un poco complejas.
Con este prologo les quiero compartir la crónica de lo que fue mi charla con uno de los líderes del equipo de IBM Research a cargo de los proyectos de computación cuantica, uno de los caminos por donde va ya está transitando la computación de calculos exponencialmente inmensos y con limites aún inimaginables.
Lo mucho o poco que conocemos de la computación clásica no va a servirnos para entender la cuántica pero como todos dicen que solo se puede concebir el futuro como un modelo híbrido entonces todo conversará con todo, básicamente.
Lo primero es lo primero. Así que me fui hasta el lugar donde se exhibía un modelo de computadora cuántica y luego trate hablé con una de las personas que estaban ahí para que me explicara de manera simple como funciona esta tecnología.
Mientras las computadoras que todos conocemos trabajan con bits – que es la unidad mínima de información clásica – la cuántica trabaja con qubit. La diferencia principal entre ellos es que, el bit tradicional sólo puede entregar resultados binarios (0 y 1), mientras que el qubit, aprovechando las propiedades de la mecánica cuántica, puede tener ambos valores al mismo tiempo (0 y 1), lo que habilita una velocidad de procesamiento mucho mayor.
Pero hay una segunda característica fundamental del qubit y es que cada uno de sus procesos es independiente. Esto quiere decir que mientras en la computación clásica la resolución de problemas es lineal, la computación cuántica puede resolver más de una operación al mismo tiempo.
Esta tecnología se basa en las propiedades de la física cuántica, totalmente diferentes a las que estamos acostumbrados a entender. En el mundo de las partículas más pequeñas, las leyes de la naturaleza que estamos acostumbrados a asumir no tienen validez, y en cambio aparecen características increíblemente sorprendentes: las partículas pueden estar en dos lugares a la vez, teletransportarse, enlazarse de manera única y permitir una nueva concepción del manejo de la información.
Con esta base de información me siento en la sala donde el equipo de prensa de IBM nos invitó a participar de una conversación con Bob Sutor, VP IBM Q Strategy and Ecosystem, y uno de los líderes del equipo de IBM Research que está a cargo de los proyectos de computación cuántica de la empresa.
En mi mano tuve un 4 qubit quantum device fabricado en el año 2015 y que es el dispositivo que va de a varias unidades para que funcione una computadora cuántica. No es algo muy sorprendente y lo podríamos describir como un dispositivo que tiene 10 pequeños conectores, dos de los cuales son para el paso de la electricidad, 4 son para los datos de entrada que ingresan para el proceso que se quiere realizar y los otros 4 son para los resultados que salen del mismo. Sin embargo es impresionante pensar que este pequeño objeto será clave en la computación del futuro, donde este tipo de computadoras serán las encargadas de realizar procedimientos y cálculos hasta hoy impensados y convivirán con la computación clásica en un modelo cada vez más híbrido.
La computación cuántica es realmente reciente ya que hace solo 10 años que se pudieron fabricar los qubits – el hardware necesario para construir el corazón de estas mega computadoras – lo suficientemente estable para poder empezar a experimentar de forma seria esta tecnología.
La otra verdad es que la computación cuántica que tenemos en este momento es muy chica, y prácticamente aún no hay nada en esta tecnología que no se pueda llevar adelante en una computadora clásica. El primer paso para lograr que esta tecnología avance es la educación, y desde mayo de 2016 IBM lanzó el Cube Experience, donde la gente puede tener experiencias de hands-on para conocer más y ayudar en el desarrollo. Ya hay más de 100.000 interesados dentro de este programa, alguno de los cuales publicaron 140 papers de investigación al respecto. Con esto se intenta poner la ciencia y la innovación fuera de las paredes de IBM para que otros colaboren con la empresa en el crecimiento de este desarrollo. Mercedes Benz, Exxon, GP Morgan, entre otros forman parte de este grupo probando las mejores maquinas y trabajando en equipo con los investigadores de IBM.
Es mucho más barato experimentar reacciones químicas, tratar de crear nuevos materiales, y hasta quizás en 20 o 30 años fabricar nuevas drogas a través de la computación cuántica antes de fabricarlo y dárselo a la gente.
La teoría de la relatividad de Einstein trata sobre los objetos grandes pero ¿qué sucede con los objetos realmente pequeños, como por ejemplo los átomos, moléculas y electrones? En estos casos la relatividad no funciona igual por eso se crearon mecanismos cuánticos para remplazar la forma clásica de pensar en este sentido. Es estar pensando en electrones que pueden estar potencialmente en diferentes lugares al mismo tiempo y podrían estar conectados perfectamente el uno con el otro.
Aprender jugando
Hello Quantum es un juego de rompecabezas diseñado para enseñar los principios introductorios de la computación cuántica. Este juego fue diseñado en IBM Research en Yorktown Heights, Nueva York, en colaboración con el profesor James Wootton University de Basilea, Suiza. Se puede bajar de manera simple desde un dispositivo Android o Apple y empezar a transitar la nueva era …. jugando !!!
