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Explicado: Crean primer Procesador Cuántico en estado sólido. Asombroso
eliax id: 6803 josé elías en jun 29, 2009 a las 10:36 AM (10:36 horas)
Apunten esta noticia como una de las grandes de este año.

Científicos de la Universidad de Yale en los EEUU han logrado uno de los mas grandes hitos en tema de computación al poder crear, por primera vez, un Procesador Cuántico rudimentario en un formato electrónico en estado sólido, similar a los chips tradicionales de hoy día (esto es un gran adelanto por sobre esta otra noticia de hace 2 años atrás acá en eliax).

Específicamente hicieron un Procesador Cuántico de 2 qubits, y de paso lo probaron ejecutando algunos algoritmos cuánticos conocidos.

Hasta la fecha, el poder procesar con efectos cuánticos era una tarea bastante difícil requiriendo de equipos bastante grandes, caros y delicados, pero esta es la primera vez que todo ese equipo se puede colocar en lo que es básicamente un chip.

Este gran salto es similar al momento en cuando de un día para otro, con la aparición del chip integrado, reducimos el tamaño de las computadoras de antes que ocupan salones enteros, a dispositivos pequeños y muchísimos mas prácticos y potentes.

Sin embargo, a diferencia de ese salto, en el mundo cuántico lo que decide el poder de computación no es que tan pequeño es la máquina que procese la información cuántica, sino cuantos "qubits" (en vez de "bits") puede la máquina soportar simultáneamente, y ahora el poder crear máquinas con muchos qubits se hace factible.

Un qubit es el equivalente en el mundo cuántico a un bit en el mundo digital, pero con una crucial diferencia: A diferencia de un bit que solo puede almacenar un 0 (cero) o un 1 (uno), un qubit no almacena un 0 o un 1, sino que un 0 y un 1 a la misma vez, algo que es totalmente contra-intuitivo, pero que sin embargo no solo fue demostrado teóricamente sino que experimentalmente hace décadas atrás.

Pero eso no es nada. Así como un qubit puede almacenar todos los posibles valores que se le den de manera simultánea, así mismo puede hacer cálculos sobre todos los posibles valores de manera simultánea.

Así que por ejemplo, en una guía telefónica codificada en una base de datos tradicional, para encontrar el número de una determinada persona hay que buscar en muchos de los nombres de manera secuencial (obviemos en el ejemplo optimizaciones de árboles binarios), pero en una base de datos cuántica ocurre algo casi milagroso o mágico: La base de datos cuántica busca en todos los posibles valores de manera simultánea (recuerden que los qubits poseen todos los posibles valores de todos los números telefónicos), y buscar algo sucede de manera "instantánea". Es decir, sin excepción el primer valor que leamos de la base de datos cuántica será el valor que buscamos.

Y es ahí la importancia de este desarrollo, pues nos promete que no estamos lejos de tener computadoras cuánticas de gran poder disponibles para todos, computadoras con un poder tal que una sola de ellas puede hacer a todas las computadoras combinadas actualmente en existencia parecer de juguete, al menos en los tipos de problemas que son aptos para estos algoritmos cuánticos.

Similarmente, si combinamos esto con almacenamiento cuántico, no solo poseeremos tecnología para ejecutar cálculos a velocidades inimaginables, sino que además poseeremos tecnología para almacenar cantidades inimaginables de datos en espacios tan pequeños como la punta misma de un alfilel.

Algo mas para ponderar es lo que siempre he dicho en incontables artículos acá en eliax, así como en mi libro Máquinas en el Paraíso: La ciencia y la tecnología avanza exponencialmente, y somos los primeros humanos vivos que muy posiblemente veremos el evento llamado "La Singularidad", en donde el poder de computación será tal, que será inevitable que surjan Inteligencias Artificiales con un poder intelectual trillones de veces mas potente que las mentes combinadas de todos los seres humanos que jamás caminaron sobre la Tierra.

Muchos se muestran escépticos al respecto, pero esta noticia de hoy es un recordatorio mas de que las cosas se están moviendo muchísimo mas rápidamente que lo que la basta mayoría de las personas se imaginan...

Nota a científicos en computación: Algo interesante es que para evitar perder la coherencia cuántica del procesador, toda la comunicación entre los distintos componentes del procesador ocurren de manera cuántica. A tal fin, no se utilizan efectos eléctricos para enviar señales de un componente a otro, sino que fotones vírgenes que transfieren el estado cuántico de un medio a otro. Otro adelanto de este equipo es que a diferencia de poder mantener el estado cuántico por solo una millonésima de segundo, ya se puede mantener por una milésima de segundo, con tiempos aun mas grandes en el horizonte, haciendo posible ejecutar algoritmos mas complejos y con mas qubits.

Fuente de la noticia

autor: josé elías

Comentarios

  • fantastico sin palabras a estudiar mas cuantica...

  • Para mi es algo realmente maravilloso. Llevo esperando este momento desde 1999 cuando descubrí el genial mundo de la compución cuántica. Definitivamente, un día para recordar.

  • Debo reconocer que estoy familiarizado con los terminos de la computacion cuantica y ahora de las asombrosas capacidades que ofreceran seguramente en unos pocos años. Sin duda que faltara comprar un libro o ver algun documental para estar mas al tanto de este fascinante mundo cuantico :P
    Muy buena la nota
    Saludos

  • Elias, tu para cuando cres que esto empezara a estar en venta en la para todo o para empresas.

    • Anónimo,

      Este Procesador Cuántico rudimentario es tan solo un primer paso, aunque un *gran* primer paso. :)

      Tomará varios años mas hacer algo práctico para la vida cotidiana, pero el gran significado es que el paso está dado y de ahora en adelante es solo cuestión de evolucionar el diseño de estos ingenieros para hacerlo mas eficiente y escalable, tal cual sucedió con la computación digital, pero siendo la gran diferencia de que no tendremos que esperar 30 o 20 años para ver los frutos, dado el incremento exponencial de los avances tecnológicos...

    • Esperemos que tarde bastante porque si no se nos vienen abajo todos los sistemas de seguridad digital. Las firmas digitales dejan de tener ningún sentido porque cualqueira podría falsificarlas en segundos, y hay muchos países donde una firma digital tiene valor legal igual que una firma normal.

      Imaginate que mañana salen a la venta los rocesadores cuánticos y pasado mañana alguien afirma que le has vendido tu casa por un precio irrisorio y tiene tu firma digital en un contrato para demostrarlo.

      • ...en que mundo vives???

        porque en este mundo se falsifican ID a diario, celulas, pasaporte,carnet, boletos e incluso dinero. sin contar que el crimen informativo "trabajo" en bajo nuestra propias narices.

        • Sí, pero una firma de puño y letra se puede verificar. Un perito calígrafo puede analizar la presión de los trazos, la posición de la lapicera usada y muchos detalles más que sirven para determinar si una perona firmó o no un papel.

          De esa forma la estafa no deja de existir, pero al menos es posible deslindar algunas responsabilidades y hasta poder rastrear a los culpables. Con las firmas digitales la estafa es absolutamente indemostrable ya que, como todo lo digital, no existe absolutamente ninguna diferencia entre un original y una copia. Por eso se habla tanto últimamente de la criptografía cuántica, que permitiría detectar si alguien ha "husmeado" donde no debe.

      • Anónimo,

        Desde hace ya varios años se contemplaba la llegada de computación cuántica y de su significado en romper los algoritmos actuales establecidos con tecnología digital.

        Sin embargo, como he publicado anteriormente en eliax, debido a esto ya se han desarrollado tecnología para "cifrado cuántico" de datos, e incluso hay en existencia al menos dos empresas que ya venden estos sistemas de manera comercial para grandes instituciones financieras.

        En otras palabras, ya nos estamos preparando para "La Era Cuántica"... :)

  • este descubrimiento cambiara el mundo de la computacion y tendra muchas mas aplicaciones....

  • Hola a todos. Muy buena noticia. Espero que a corto plazo sea escalable este procesador cuantico, viendo pronto procesadores de cientos o miles de qubits. A medio plazo seria importante en la solución de complejos problemas , y a mi personalmente me encantaria ver complejas simulaciones con estos procesadores.

  • Un gran avance para la humanidad. Los humanos hemos avanzado en 30 años lo que no hicimos en mil años.

    Este tipo de capacidad de procesamiento, junto al almacenamiento holografico y cuantico es el futuro de la computacion.

    Y creo que gracias a esta tecnologia se nos hara mas facil enviar satelites al espacio profundo, podremos visitar a marte con una nave "inteligente" impulsada por combustible y tecnologia nuclear limpia (donde un kilogramo podria servirnos para viajar mas de 20 años).

    Espero estar vivo y no muy viejito para ver todo eso :)

  • OMG! Qué buena noticia!

    Más allá de que solo sea un comienzo, el hecho de que lo hayan podido hacer, da la pauta de que _se puede_ hacer.
    Lo que sería maravilloso es ver a intel y/o amd invirtiendo próximamente en esta tecnología, ya que aceleraría el proceso de desarrollo, investigación, y producción.

    Es realmente asombroso, me alegraste el día Eliax!

  • Estoy de acuerdo co los comentarios que se han escrito hasta ahora, yo creo al igual que José que es el mas importante avance desde la invención del microprocesador, sin embargo creo que esta tecnologia no estará disponible masivamente en un lapso de tiempo menor de 10 años.

  • Esto promete!!! :D Gracias por la noticia! ;)

  • Yo veo un exceso de entusiasmo. Para empezar los tiempos en los que se puede mantener a los átomos en estado de coherencia cuántica son ínfimos, tan pequeños que es sumamente difícil aplicar algoritmos de corrección de errores. Los supuestos avances en este aspecto (esos que prometen tiempos de coherencia, de mas de un segundo) han sido exclusivamente en elementos gaseosos, algo totalmente impractico y aparatoso para ser utilizado en un ordenador personal. A esto todavía le quedan como mínimo 20 años.

    • Anónimo,

      ¿Sabes que un microprocesador hoy día ejecuta una instrucción en la tercera parte de una mil-millonésima de un segundo (3 GHz)?

      Apenas en el 2007, el proceso cuántico que permitía la mayor cantidad de tiempo con átomos coherentes (en su estado cuántico nativo) duraba en ese estado una millonésima de un segundo. Hoy día, apenas 2 años después, ya duran una milésima, o una mejora de 3 órdenes de magnitud.

      Y estás equivocado, con 1 milésima de segundo es mas que tiempo suficiente para hacer corrección de errores. Ahora mismo la mayor limitante es el número de qubits posible.

  • Entonces se vienen las tarjetas de video cuánticas? o ya no hará falta usar una tarjeta de video? De todas formas no hay tvs o cines que puedan reproducir imágens con resolución infinita, habrá que crear una nueva interfaz de comunicación que conecte con el cerebro, aunque el cerebro en ese caso tampoco tiene dicha capacidad, así que hará falta un implante para poder aumentar nuestro propio poder de procesamiento.

  • eliax,
    y a todos,
    porque creo que todos vivimos con emocion
    lo que jose afirma con mucha razon:
    somos los primeros seres humanos que posiblemente vivamos el suceso de "la singularidad"

    tambien creo que al mismo tiempo seremos, en ese caso,
    los primeros en perder la razon colectivamente.

    al tomar consciencia de esta nueva forma,
    imagino, será casi imposible de entender,
    tan imposible de entender será que esta sí podrá comprendernos a nosotros mismos,
    tanto lo hará que sera parte nuestra consciencia...
    y su razon,
    cuantica.

    quien puede tolerar esto?

    (creo que la perdí,
    no puedo creer lo que escribí!!)

    saludos!

    • Bueno, al final no se trata más que de una función que obtiene una entrada y da una salida, actuando de una determinada manera. En fin, creo que no será tan incomprensible, ni que habra que caer en ningúna locura. En una visión más global del estilo de vida, los esquemas cambián (para bien normalmente), y siempre nos adaptamos.

      Aunque no se a que referías exactamente :)

  • Eso signfiica que las nuevas consolas de video juegos estan a la vuelta de la esquina.....
    sin contar que proyectos como folder@home sera innecesario....

    ya me imagiino.... ....PlayStation Qubits :-)

  • "Apunten esta noticia como una de las grandes de este año."

    Mi cuaderno de 200 hojas ya esta lleno de tus apuntes, ahora que hacemos con los apuntes.

    jajajaja ;-)

    buena noticia, la computación dará un salto sin precedentes la ley de moore se desechara practicamente al instante que uno de estos procesadores entre en funcionamiento.

    saludos

    • El propio Moore puso una fecha tope para que su "Ley" dejara de funcionar. Según el, entre 10 y 15 años a partir del 2007. Sorprendería que una vez mas, lograra acertar en esta fecha de caducidad de su "ley".

      Por cierto Eliax, si mal no recuerdo el otro día estuve leyendo y creo que escribiste o alguien en tu blog, que la ley de Moore son 18 meses. ERROR: jiji se cumple cada 2 años. Moore, corrigio su predicción diez años despues de su invención, exactamente creo que fue en 1975 :D

      Saludos

      P.D: si no fuiste tu el del error, disculpa :P es que en aquel entonces me dio flojera escribir. Hoy no :p

  • Creo que es el inicio del mayor logro del siglo... si realmente lo consiguen, todos los demas experimentos e investigaciones, serán posibles en muchisimo menos tiempo.
    Ahora quizá la ciencia ficción deje de serlo un poquito más :D

  • que se puede decir de la programacion cuantica o un lenguaje Qubit
    si ya es posible cambiar de un lenguaje cuantico a uno maquina

    • El lenguaje máquina la mayoría de los programadores no lo usan, para eso están los lenguajes de alto nivel, C, Java, Python, permiten que escribamos en nuestro idioma, luego con una simple instrucción el programa que utilicemos (IDE) lo transforma en un .deb, .rpm, .exe que lo podemos instalar en el sistema operativo para que la máquina lo interprete en lenguaje máquina y el usuario en lenguaje natural.

    • El lenguaje máquina en este caso es el lenguaje cuántico (ya no binario), con un lenguaje de programación se le dan instrucciones a la máquina cuántica para que realice un proceso, ya sea un cálculo o una instrucción para manejar un robot.

      Primero debemos saber que varias empresas ya venden computadoras cuánticas, solo que no son portátiles hasta el momento, cosa que puede cambiar en la siguiente década, digamos, ver un teléfono móvil o una cassiopeia con procesador cuántico.

      http://francisthemulenews.wordpress.com/2009/04/24/pregunta-a-un-profesor-de-arquitectura-de-computadores-¿donde-estan-los-ordenadores-portatiles-cuanticos-comerciales/

      El lenguaje máquina es conocido y utilizado en su mayoría por quienes desarrollan lenguajes de alto nivel, de hecho ya hay varios lenguajes de alto nivel para computación cuántica, así que será practicamente igual que crear cualquier programa con los IDE TurboC (para crear programas en C y C++), Eclipse (para crear programas cuando los escribimos en lenguaje java), estos programas por lo general pueden escribirse en cualquier editor de texto, solo que lo grabamos con la extención que reconoce el compilador, después el IDE se encarga de crear el binario (.exe, .deb, .dmg, etc).

      http://francisthemulenews.wordpress.com/2008/05/06/lenguajes-de-alto-nivel-para-la-computacion-cuantica-o-computacion-cuantica-para-informaticos/

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