D_WADE

“Computación Cuántica Real Hoy”

Compilado por Manlio E. Wydler (º)

Desgraciadamente, sacando una fábrica que cuenta con grandes inversionistas, nadie hoy ha podido siquiera hacer algo, que funcione prácticamente, Tal es así que esta semana se ha presentado un artículo en la Revista “Nature” con algo aún demasiado primario respecto al precursor:

Un pequeño ordenador cuántico, constituido por cinco átomos y, por ello, por cinco cubits. Pero su gran novedad es que este ordenador es programable, lo que quiere decir que puede trabajar con varios algoritmos y, por ello, hacer distintas operaciones. (Nota del Redactor)

«Hay mucha gente trabajando en líneas de investigación prometedoras, pero nosotros hemos logrado crear el primer procesador cuántico programable, que puede trabajar con varios algoritmos», ha explicado a ABC Shantanu Debnath, el primer autor del estudio e investigador en la Universidad de Maryland, a las órdenes de Christopher Monroe.

 

El ordenador en cuestión, es un pequeño dispositivo en el que están confinados cinco iones cuyos estados cuánticos son manipulados a voluntad de los investigadores, por medio de pulsos de láser muy específicos. Un primer pulso ajusta los iones en el conveniente estado cuántico, y un segundo pulso lee ese estado cuántico al final del proceso. Entre ambos, otro láser contribuye a establecer un sistema de puertas lógicas, gracias al cual el ordenador produce su respuesta.

 

Como vemos están  a décadas de lograr algo que remotamente funcione en forma superior a una computadora normal y de igual tamaño. Por lo tanto me ha parecido muy bueno, mostrar lo logrado por la firma D-WADE, ya desde hace tres años, siempre mejorando y agrandando su velocidad y capacidad:

 

Computadora cuántica D-Wave, la gran apuesta de los grandes de la tecnología Por Leonardo Gimeno. Jueves 21 abril, 2016

Los nombres de grandes empresas relacionadas con la tecnología se encuentran siempre en los titulares de los medios de comunicación por sus avances en el desarrollo, la investigación, la seguridad entre otros.  En este caso, empresas como Google, la NASA, Lockheed Martin, el Laboratorio Nacional de Los Álamos entre otras, aportan dinero y conocimiento de tecnología de vanguardia en el desarrollo de la computación cuántica. El proyecto llevado a cabo por la empresa canadiense D-Wave basado en Burnaby, Columbia Británica, ha comenzado, según algunos expertos, a dar resultados prometedores “a pesar que ciertos físicos cuánticos están seguros que dicha tecnología no podrá jamás cumplir con su objetivo”.

Este proyecto no es nuevo. En el año 2013 Google había comprado una computadora cuántica a la empresa canadiense D-Wave. Si bien las computadoras D-Wave fueron cuestionadas y causaron controversia entre académicos, Google publicaba en aquel tiempo resultados que daban a entender que gracias a este ordenador se habían alcanzado resultados en test de rapidez alcanzando 100 millones de veces más de velocidad que en computadoras no cuánticas.

A finales del año pasado, la empresa canadiense D-Wave vendió un nuevo sistema al Laboratorio Nacional de los Álamos, que depende del Departamento de Energía de los Estados Unidos, y es administrado por la Universidad de California. Este laboratorio es una institución con una trayectoria de investigación y desarrollo interdisciplinarios, aunque su fuerte es la física y la ingeniería. Fue fundado en el contexto de la Segunda Guerra Mundial, sirviendo como una instalación secreta para coordinar el desarrollo de proyectos para conseguir las primeras armas nucleares. Pero d-Wave no se quedó allí, pues también renovó varios contratos para actualizaciones regulares de su último modelo de chip cuántico, con diversas compañías, entre ellas, Google, la Asociación de Universidades de Investigación Espacial, la NASA y la empresa de tecnología militar Lockhheed Martin. A recibido por ende la Ingeniería Inversa lograda por las fuerzas Armadas y que al derramarse a determinado el salto delante de las actuales tecnologías y Ciencias.

Hartmut Neven, director de ingeniería de la tecnológica Google, señaló que D-Wave es actualmente la única empresa en el mundo que comercializa ordenadores cuánticos. Y consultado por la última compra, Neven aseguró que la reciente compra se debe a que Google quería asegurarse de, en el futuro próximo, tener acceso a la última tecnología y desarrollos de la empresa en el campo cuántico. En definitiva, estas empresas buscan en algún momento, poder sacar provecho las ventajas únicas de la computación cuántica sobre la computación convencional.

A grandes rasgos, y simplificando al extremo, quizás la diferencia más atractiva entre la computación común y la cuántica es justamente las velocidades de procesamiento de datos. Y esta ganancia en velocidad en los procesos digitales sería utilizada por Google, puntualmente para agilizar al máximo el aprendizaje de las máquinas, usando un tipo de inteligencia artificial que permitiría a los ordenadores enseñarse a sí mismos.

En diciembre del 2015, Neven informó que el sistema de D-Wave, podía ser 100 millones de veces más rápido que un ordenador convencional cuando se usa un método similar para resolver un problema particular.  Pero al mismo tiempo, todavía no se trata de un “computador cuántico universal” que podría resolver todos los problemas, que es en resumidas cuentas, lo que quieren llegar a construir los investigadores de todo el mundo, cosa que solo uno ha tenido grandes éxitos. USA y Canadá, a la cabeza de la computación cuántica. (Nota del Redactor)

 

(º) Ingeniero, Presidente de FAPLEV, Vecino Solidario 2001.

Último modelo de computadora cuántica en la fábrica de aviación de Lockheed Martin:

 

 

Los nuevos logros ¿serán secretos?

“Sobre la computación cuántica”

Compilado por Manlio E. Wydler (º)

 

Hace tres décadas que los “expertos” intentan construir un ordenador cuántico universal: un dispositivo que, en principio, podría resolver cualquier problema de computación. Ahora, una colaboración de científicos de California y España ha presentado un prototipo experimental capaz de solucionar una gran variedad de problemas en áreas como física y química, que, además, se prestaría a aumentar de escala. Hasta ahora, tanto IBM como la compañía canadiense D-Wave han logrado fabricar ordenadores cuánticos funcionales. Sin embargo, estos no pueden aumentarse de tamaño con facilidad hasta alcanzar el número de bits cuánticos, o qubits, necesarios para resolver aquellos problemas que escapan a los ordenadores clásicos.

La colaboración, integrada por científicos de los laboratorios de investigación de Google en Santa Bárbara y físicos de las universidades de California y del País Vasco, presentó sus resultados en el último número de la revista Nature. «Se trata de un trabajo espectacular y lleno de lecciones valiosas para la comunidad de computación cuántica», apunta Daniel Lidar, experto en esta materia que investiga en la Universidad California del Sur en los Ángeles.

El nuevo prototipo combina las dos estrategias principales empleadas en computación cuántica. Una de ellas se basa en construir los circuitos digitales del ordenador disponiendo los qubits en combinaciones específicas para resolver problemas concretos: un proceso análogo a diseñar a medida el circuito de un microprocesador tradicional, compuesto por bits clásicos. Buena parte de la teoría en computación cuántica se basa en este enfoque, el cual incluye métodos de corrección de errores, destinados a evitar fallos en los cálculos. Hasta ahora, sin embargo, las realizaciones prácticas de esta estrategia solo han sido posibles con unos pocos qubits.

El segundo método recibe el nombre de «computación cuántica adiabática». En ella, se codifica un problema dado en los estados de un grupo de qubits y se hace evolucionar gradualmente las interacciones entre ellos hasta dar con la solución. En principio, es posible codificar prácticamente cualquier problema en la misma configuración de qubits. Sin embargo, esta técnica analógica se ve limitada por el ruido aleatorio, el cual introduce errores que no pueden corregirse de manera tan sistemática como en un circuito digital. Rami Barends, teórico de la computación de Google, señala además que no hay garantías de que este método permita resolver por sí solo todos los problemas de manera eficiente.

A pesar de ello, es la computación cuántica adiabática la que ha dado lugar a los primeros dispositivos comerciales, fabricados por D-Wave, que los vende a un precio de 15 millones de dólares estadounidenses cada uno. Google posee uno de los ordenadores de D-Wave; sin embargo, Barends y sus compañeros creen que hay mejores formas de llevar a la práctica la computación cuántica adiabática. En particular, desean encontrar un método que permita implementar la corrección de errores, ya que en caso contrario aumentar la escala del sistema se antoja difícil, pues los errores tienden a acumularse más rápido en sistemas grandes. En este sentido, los científicos creen que un primer paso consistiría en combinar la computación cuántica adiabática con las técnicas de corrección de errores típicas de la estrategia digital.

El nuevo dispositivo consta de una fila de nueve qubits de estado sólido, fabricados con películas de aluminio en forma de cruz y de unos 400 micrómetros de punta a punta. Estas se disponen sobre una superficie de zafiro y se enfrían hasta una temperatura de 0,02 kelvin, lo que convierte el metal en superconductor; es decir, en un material que no opone resistencia al paso de la corriente eléctrica. La información puede entonces codificarse en los qubits en su estado superconductor. Impráctico

La interacción entre qubits vecinos se controla mediante «puertas lógicas» que, de manera digital, conducen a los qubits hacia un estado que codifica la solución al problema. A modo de demostración, los investigadores ajustaron la configuración para que simulase una fila de átomos magnéticos con sus estados de espín acoplados entre sí, un problema extensamente estudiado en física de materia condensada. Después, pudieron analizar los qubits para determinar cuál sería el estado colectivo de mínima energía correspondiente a los átomos.

Dicho problema es lo bastante simple como para poder resolverlo con un ordenador clásico. Sin embargo, el nuevo dispositivo también puede hacer frente a cierta clase de problemas denominados «no estocuásticos» (por su relación con el término estocástico), los cuales son intratables con un ordenador clásico. A esta clase pertenecen las simulaciones de la interacción entre un gran número de electrones, necesarias para resolver numerosos problemas en química computacional. La posibilidad de simular moléculas y materiales en el régimen cuántico constituye una de las aplicaciones potenciales más valiosas de la computación cuántica.

Lidar sostiene que la nueva técnica debería permitir la creación de un ordenador con corrección cuántica de errores. Aunque los investigadores no demostraron este aspecto en el presente trabajo, el año pasado ya indicaron cómo podría lograrse dicho objetivo en el dispositivo de nueve qubits. «Dotado de corrección de errores, nuestro método se convierte en un algoritmo general que, en principio, puede aumentarse de tamaño hasta construir un ordenador cuántico arbitrariamente grande», señala Alireza Shabani, miembro del equipo de investigación de Google.

El nuevo dispositivo es aún un prototipo, pero Lidar apunta que, de aquí a unos dos años, podrán construirse sistemas con más de 40 qubits. «En ese momento será posible simular la dinámica de sistemas cuánticos inaccesibles desde un hardware clásico; eso marcará la llegada de la “supremacía cuántica.

Leí hace un año, que en dos años se pasaría a tener un prototipo mayor, con las mismas escusas; no será que WADE, La NASA Y Google trabajan en secreto en la nueva generación de súper computadoras cuánticas sin “ruido”.

(º) Ingeniero, Presidente de FAPLEV, Vecino Solidario 2001.

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