IBM anuncia la creación del primer computador Cuántico del mundo

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IBM sorprendió al presentar, por primera vez en un formato listo para el consumo, esta potente tecnología durante la feria CES 2019 de electrónica de consumo que se celebra estos días en Las Vegas.

Todas las partes están anidadas dentro de un cubo de 2.7 metros hecho con vidrio de borosilicato de media pulgada de espesor. Las “puertas” delanteras y traseras pueden abrirse simultáneamente, dando a los ingenieros acceso a la computadora cuántica en la parte delantera y a los diversos módulos de control y enfriamiento ocultos detrás de un panel posterior. Abrir ambas puertas causaría que el cubo se vuelque, como un paralelogramo inclinado, por lo que el cubo también está reforzado por una serie de marcos de acero y aluminio independientes. Estos garantizan la integridad estructural al tiempo que minimizan las vibraciones y otras posibles interferencias.

Este proyecto asombroso fue ideado por Map Project Office, una firma de diseño industrial que ha trabajado con Sonos, Honda y Kano antes, y Universal Design Studio, una práctica de arquitectura e interiorismo con sede en Londres. El cubo de vidrio fue manejado por Goppion, un fabricante con sede en Milán que ha diseñado vitrinas de alta gama para la Mona Lisa en el Louvre, las Joyas de la Corona en la Torre de Londres y más.

No es de extrañar, por lo tanto, que la computadora cuántica parezca una obra de arte.

La cubierta de vidrio le permite a IBM controlar firmemente la temperatura interior. Eso es fundamental para el chip cuántico, que debe mantenerse en alrededor de 10 milikelvins, o una fracción por encima del cero absoluto, y la electrónica complementaria que lee la placa. Cualquier vibración o cambio inesperado en la temperatura puede inutilizar un proyecto. El nuevo diseño de IBM debería, en teoría, reducir la cantidad de errores que se producen al ejecutar experimentos y, por lo tanto, hacer que el sistema sea más confiable para los diversos socios comerciales y de investigación de IBM.

Si necesita una actualización, la computación cuántica aprovecha los bits cuánticos, conocidos como qubits, para procesar tareas potencialmente complejas. A diferencia de los bits tradicionales, que se pueden establecer en “uno” o “cero”, los qubits pueden tomar ambos valores a la vez, o una mezcla proporcional de los dos (los científicos llaman a esto “superposición”). Si tiene dos qubits, puede probar cuatro resultados posibles simultáneamente (0-0, 0-1, 1-0, 1-1). Los Qubits también se conocen entre sí, un fenómeno conocido como “enredo”, que ayuda a la computadora a llegar a una respuesta.

La computación cuántica tiene el poder, por lo tanto, para vencer a las computadoras tradicionales que prueban las posibles soluciones una por una. Podría revolucionar la atención médica, ya que los médicos buscan una medicina efectiva: inteligencia artificial, criptografía, modelos financieros y simulación del clima. Eso es lo que esperan los primeros investigadores, de todos modos.

El IBM Q System One contiene una máquina de 20 qubit de cuarta generación. Eso podría parecer débil. Google anunció una máquina de 72 qubit en marzo pasado, pero según Sutor, es la calidad, no la cantidad lo que importa. IBM quería centrarse en la mitigación de errores y la confiabilidad general, antes de aumentar la potencia del sistema. “Nos hemos centrado en la arquitectura y el diseño del chip [cuántico]”, dijo. “Hemos estado observando todos los factores que intervienen en la construcción de un chip cuántico que nos permitirá extendernos a más y más qubits, y hacer que se ejecuten de manera eficiente con menos errores”.

Con el Q System One, IBM está imaginando un mundo donde las computadoras cuánticas se ubican perfectamente junto a las PC tradicionales y las granjas de servidores. Un día, una empresa puede tener muchos “cubos” apilados horizontal o verticalmente en una habitación. O el equipo necesario para cambiar y actualizar las entrañas de un solo sistema.

La computación cuántica es, en su mayor parte, un territorio inexplorado. Y mientras que la tecnología aún está en su infancia, IBM está tratando de mostrar cómo puede o debería ser un producto maduro. El Q System One es un hardware experimental, no se puede comprar uno en Walmart, pero la compañía ha intentado empaquetarlo como el iMac original; hermoso y autónomo, con una ventana obvia para mirar dentro y maravillarse con lo que los ingenieros han reunido.

Se espera que la creación de algo hermoso mantenga, y posiblemente aumente, el interés en la tecnología. También le da a la gente algo real y tangible para admirar. Eso es importante mientras que la computación cuántica está estancada en un período de investigación turbio. Es evidente que se está trabajando, se están realizando experimentos y se están publicando artículos académicos, pero muchas de las ventajas de la tecnología son todavía teóricas. Las computadoras Quantum no están rompiendo el cifrado financiero, por ejemplo, o ejecutando simulaciones climáticas complejas por el momento. Si no está al día con las últimas investigaciones, es difícil saber si la computación cuántica es real o un completo software de vapor.

Sin embargo, el nuevo hardware como el Q System One es fácil de apreciar. Por un lado, es enorme: un contraste marcado y refrescante con los teléfonos inteligentes y las computadoras portátiles, que cada vez son más pequeños. La caja de vidrio y las vigas de acero no serán del agrado de todos, pero muestran una clara evolución y progresión a partir de lo que la compañía ha construido y expuesto anteriormente.

IBM aún no ha anunciado el precio de este potente cubo informático pero avanzó en su presentación que estrenará un servicio de computadoras cuánticas accesibles por la nube para quien se interese por este sistema completamente diferente de la computación clásica.

Qué es un Cubit?

Un cúbit​ o bit cuántico (del inglés quantum bit o qubit) es un sistema cuántico con dos estados propios y que puede ser manipulado arbitrariamente. Solo puede ser descrito correctamente mediante la mecánica cuántica, y solamente tiene dos estados bien distinguibles mediante medidas físicas. También se entiende por cúbit la información que contiene ese sistema cuántico de dos estados posibles. En esta acepción, el cúbit es la unidad mínima y por lo tanto constitutiva de la teoría de la información cuántica. Es un concepto fundamental para la computación cuántica y para la criptografía cuántica, el análogo cuántico del bit en informática.

Su importancia radica en que la cantidad de información contenida en un cúbit, y, en particular, la forma en que esta información puede ser manipulada, es fundamental y cualitativamente diferente de un bit clásico. Hay operaciones lógicas, por ejemplo, que son posibles en un cúbit y no en un bit.

 

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