Etiqueta: cómputo cuántico

IBM pone a disposición de desarrolladores mexicanos Watson

IBM quiere impulsar a diferentes generaciones a través de la transformación de industrias y profesiones en México, a fin de que se logre un impacto en el panorama económico, académico y social del país.

Es por ello que presentó el HackaPalooza, unfestival de hackeo donde desarrolladores de todo el país podrán colaborar aprovechando las capacidades de IBM dispuestas a través de tecnologías como High Performance Computing (HPC)Internet of ThingsBlockchain, Cómputo Cuántico e IBM Watson.

Los desarrolladores interesados en experimentar con IBM Watson deberán proponer soluciones que busquen transformar a las industrias y que ayuden a la sociedad, desarrollando en paralelo las habilidades cognitivas.

La brecha de habilidades cognitivas es un área crítica de enfoque para permitir la actual transformación tecnológica alimentada por la Inteligencia Artificial y lo cognitivo. Con IBM, los desarrolladores podrán tener acceso a oportunidades de desarrollo de habilidades cognitivas, construyendo nuevas maneras de resolver problemas y avanzar en sus carreras.

La influencia del desarrollador está trascendiendo el sector tecnológico tradicional y lo cognitivo está redefiniendo su papel. Más de 20 millones de desarrolladores en todo el mundo están construyendo innovaciones en retail, salud, legal, entretenimiento y más.

IBM quiere ayudar a los desarrolladores a resolver los problemas más desafiantes del mundo poniendo en sus manos toda su experiencia, así como las herramientas y el entrenamiento de distintas habilidades para construir, crear, experimentar y resolver cualquier problema rápidamente.

 

N. de P.

IBM acelera su sistema de cómputo cuántico

IBM está acelerando su sistema de computación cuántica con más de 50 qubits. El programa IBM Q estará conformado por el primer ordenador de este tipo y ofrecerá servicios de consultoría y de computación cuántica de un modo muy similar a Watson, aunque éste último utilizar ordenadores convencionales.

La computadora cuántica será 10 veces más grande que el sistema de 5 qubit que el gigante azul ya había fabricado. “Con él conseguiremos hacer grandes descubrimientos científicos y en ramas como la medicina, los materiales, servicios financieros e Inteligencia Artificial”, aseguran desde la compañía. “Los equipos de cómputo cuánticos son buenos, por ejemplo, en áreas como el descubrimiento de fármacos y estructuras moleculares, donde los ángulos diferentes a un problema particular, incluyendo aquellos que no son obvios inmediatamente, deben ser tenidos en cuenta”. Es difícil abordar estas tareas de descubrimientos en las computadoras normales debido a la cantidad de potencia de cálculo necesaria. Los equipos de hoy en día son solamente buenos a la hora de tomar grandes conjuntos de datos y encontrar respuestas dentro de ellos.

Los equipos de cómputo cuánticos son radicalmente distintos de las PC tradicionales, y en última instancia podrían reemplazar a los equipos y servidores actuales y relegarlos a conformar parte del entramado de la llamada “basura tecnológica”. Las posibilidades de éstos se están viendo acotadas a medida que la creación de chips más pequeños se vuelve un trabajo muy difícil. Además, la empresa quiere demostrar que tales sistemas no son meros sueños teóricos. El objetivo final es construir una computadora cuántica universal con miles de qubits para ejecutar un amplio abanico de tareas.

“El equipo de cómputo cuántico que estamos proyectando tiene un tamaño práctico suficiente para desarrollar algoritmos y comenzar a resolver algunos problemas reales”, ha explicado Scott Crowder, vicepresidente y director de tecnología de computación cuántica de IBM Systems.

Parece un poco temprano para que la organización lance un servicio comercial de computación cuántica, pero la respuesta a la anterior de 5 qubit fue mejor incluso de lo esperado, con unos 40,000 usuarios y más de 200,000 experimentos y 15 trabajos de investigación escritos por terceros.

Redacción

La física cuántica cuestiona la seguridad informática

El nivel de seguridad que tenemos y manejamos en nuestros teléfonos, correos electrónicos, navegar por la red e Internet es fundamental en nuestra sociedad de la información.

Los recientes ciberataques sufridos, por ejemplo, en las cuentas de correo de Yahoo o la debilidad de la seguridad mostrada por las nuevas generaciones de dispositivos interconectados en el Internet de las Cosas son buenas muestras de esto.

Pese a que los usuarios utilizan contraseñas cada vez más robustas, de poco sirve si los servidores que alojan la información o los mismos dispositivos son vulnerables ante los ataques. Un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid ha desarrollado un método que, aplicando las leyes cuánticas, muestra una nueva manera de romper los algoritmos en los que se basa la gran mayoría de algoritmos de cifrado usados en la actualidad.

Una de las claves de los procesos de cifrado de las comunicaciones es la factorización. Cuando una persona envía información cifrada a través de Internet, el proceso que se sigue es complejo. “En primer lugar, los datos son cifrados para enviarlos al lugar de destino y para ello se utilizan pares de claves cuya seguridad descansa finalmente en la dificultad de descomponer un número grande en sus factores primos. Dados dos números primos, es muy fácil calcular su producto, pero dado un número grande, es muy difícil calcular sus factores primos. Es la supuesta complejidad computacional de este problema, aparentemente sencillo pero que ha resistido siglos de investigación en matemáticas, lo que confiere seguridad a la mayoría de algoritmos de cifrado usados en la actualidad”, explica Vicente Martín, uno de los autores del estudio y director del Centro de Simulación Computacional de la UPM.

Aunque el problema de factorización haya resistido hasta ahora todos los esfuerzos de los criptoanalistas, lo cierto es que su complejidad computacional real es todavía desconocida. Lo que sí se sabe es que, si pudiésemos usar un ordenador cuántico en lugar de uno clásico, el problema sería fácil de resolver.

En 1995 Peter Shor, entonces en el instituto de tecnología de Xerox, desarrolló un algoritmo que resolvía el problema recurriendo a un ordenador capaz de manipular qubits, el análogo cuántico de los bits. El enorme potencial de ruptura de este algoritmo ha sido uno de los principales impulsores del desarrollo de los ordenadores cuánticos, una tecnología compleja que se cree que tardará todavía décadas en realizarse.

Es por ello que existe la necesidad de salvar un equipo de cómputo cuántico programable completamente funcional para poder ejecutar el algoritmo de Shor ha sido el problema en el que han trabajado los expertos de la UPM.

Para ello han desarrollado una nueva estrategia basada en el diseño de un simulador cuántico: un sistema físico cuya evolución resuelve el problema. “Lo primero que hicimos fue redefinir el problema, de modo que ya no tengamos que esperar a tener un ordenador cuántico completamente operativo para poder utilizar con normalidad el algoritmo creado por Shor. Hemos reformulado el problema de la factorización entera de un número grande en otro aritméticamente equivalente que depende de una función de los factores primos. Esa función puede asociarse con la energía de un dispositivo cuántico que puede medirse para obtener los factores”, explica José Luis Rosales, investigador de la UPM que ha desarrollado el estudio, recientemente publicado en Physical Review Letters, junto con Vicente Martín.

El estudio no solo abre una nueva manera de resolver el problema de factorización. Demostrando que hay un dispositivo físico que tiene acceso a los números primos, se puede estudiar la estadística de los mismos y arrojar luz sobre problemas de matemática puras. También muestra que existen algoritmos clásicos de factorización fundamentados en principios completamente distintos de las cribas tradicionales, lo que plantea nuevas dudas sobre la solidez de los métodos antiguos.

“Tal vez sea el momento de plantearse seriamente incorporar otros protocolos de seguridad, que no estén basados en complejidad computacional, al arsenal de la criptografía. La misma física nos da la criptografía cuántica, basada en principios que nunca podrá romper ningún ordenador, sea cuántico o clásico”, concluyen los investigadores.

Redacción

 

Google da un salto en computación cuántica

Tener la combinación de dos objetivos podría dar lugar a un sistema más escalable, dicen los investigadores.

Muchos enfoques están siendo juzgados en la carrera para desarrollar una computadora cuántica de trabajo, pero Google esta semana dio a conocer el uso de una combinación de técnicas con resultados especialmente prometedores.

En un artículo publicado el miércoles en la revista Nature, un equipo de investigadores de Google y varias instituciones académicas describen un método que ellos llaman “recocido cuántico con un toque digital”. En esencia, se combinaron el enfoque del recocido cuántico con el modelo de puerta de la computación cuántica y descubrieron que podían obtener lo mejor de ambos mundos.

Las capacidades cuánticas son ampliamente previstas para ganancias grandes que se espera que aporten en el rendimiento y la eficiencia. Gran parte de esto deriva de lo que se conoce como superposición. Mientras que los bits que utilizan los equipos de cómputo tradicionales representan datos como 0 o 1, la superposición permite qubits, los cuales son el equivalente cuántico de los bits, para ser ambos 0 y 1 a la vez.

Actualmente IBM es una de las empresas más conocidas asociadas con la computación cuántica debido a su gran anuncio hace unas semanas del procesador cuántico de cinco qubits que está desarrollado y que tiene previsto poner a disposición a través de la nube. Para crear esa tecnología, IBM utilizó el modelo de puerta en el que los qubits están unidos entre sí para formar circuitos. Una de las principales ventajas de este enfoque es que incluye la corrección de errores.

Un modelo competidor, que se utiliza por el especialista cuántico D-Wave, utiliza el recocido cuántico. Conocido también como el enfoque adiabático, este método se centra en encontrar y mantener el estado de energía más bajo en un sistema cuántico que evoluciona gradualmente.

Ahora, en el enfoque combinado de los investigadores, en lo esencial, toman el enfoque adiabático y añaden las capacidades de corrección de errores del modelo de puerta. En su experimento, lo probaron en un sistema simulado utilizando nueve qubits en el que cada uno está conectado a su vecino y controlado individualmente.

“La ventaja crucial para el futuro es que esta implementación digital es totalmente compatible con las técnicas de corrección de errores cuánticos conocida, y por lo tanto puede ser protegida de los efectos del ruido,” comentaron Rami Barends y Alireza Shabani, los ingenieros electrónicos cuánticos con Google. El resultado es “un algoritmo de propósito general que se puede ampliar a un equipo de cómputo cuántico grande”.

Katherine Noyes

 

El cómputo cuántico pronto podría ser posible con un bus de datos qubit

El transporte de información de un lugar a otro es una parte clave de cualquier plataforma de computación, investigadores han descubierto una manera para que sea posible en el mundo cuántico.

Una publicación en Nature Communications, señala que los científicos lograron demostrar lo que se conoce como perfecta transferencia de estado de un qubit fotónico que se ha entrelazado con otro qubit en un lugar diferente.

En la informática tradicional, los números están representados por cualquiera tanto por 0 o 1. La computación cuántica se basa en bits cuánticos a escala atómica, o “qubits”, que pueden ser al mismo tiempo 0 y 1, también conocido como un estado conocido como superposición. Los bits cuánticos pueden también volverse “entrelazados”, por lo que son dependientes uno del otro, incluso en la distancia.

Los microprocesadores de hoy en día utilizan buses de datos para dirigir a los bits de información hacia y desde la memoria. La transferencia de información cuántica es más complicada, porque los estados cuánticos son tan frágiles para tratar de mover un qubit, y el estado cuántico puede cambiar.

Para poner a prueba su enfoque, los investigadores de este estudio usaron partículas de luz. Procedentes de la Universidad RMIT en Australia, del Consejo Nacional de Investigación de Italia y de la Universidad del Sur de China de Ciencia y Tecnología, los científicos utilizaron una técnica mediante la cual la información cuántica se codifica en dichas partículas, también conocida como fotones.

Usando un montaje experimental con múltiples tubos “guía de ondas”, trataron de trasladar los datos entre diferentes lugares pero consiguiendo una transferencia en perfecto estado, conservando el delicado estado cuántico del entrelazamiento. En sus pruebas, los investigadores fueron capaces de realizar el procedimiento, preservando el estado cuántico codificado con una fidelidad del 97.1% en promedio.

En una última instancia, el descubrimiento podría igualar el camino para un bus de datos cuánticos y acercar la computación cuántica más a la realidad. Las computadoras cuánticas podrían tener un rendimiento mucho más alto que los sistemas de hoy en día.

“Los equipos de cómputo cuánticos prometen resolver tareas vitales que se encuentran actualmente imposible de manejar por los equipos estándar de hoy en día”, comentó Alberto Peruzzo, director del Laboratorio de Fotónica Cuántica de RMIT. “Podría suponer la diferencia crítica para el descubrimiento de nuevos fármacos, el desarrollo de un Internet cuántico perfectamente seguro e incluso mejorar el reconocimiento facial”.

Katherine Noyes

 

La computación cuántica está más cerca de lo esperado

En la actualidad estos temas todavía nos hacemos a la idea que se dará en el futuro, hasta pensar que sólo ocurren en las películas de ciencia ficción pero la realidad es que en cinco o diez años, la computación cuántica puede formar parte de nuestra realidad.

El funcionamiento de la tecnología cuántica puede resultar difícil de entender en la práctica por su complejidad. Mientras que las computadoras tradicionales tienen bits que se representan mediante un 1 ó 0, los equipos cuánticos usan bitscuanticos (qubits) que pueden representar ambos simultáneamente. Esto supondría una nueva forma de programar nuevos algoritmos y puertas lógicas. Supone el cálculo de varias ecuaciones a la vez lo que se traduce a que algunos problemas antes intratables pasan a ser tratables.

Esto crearía una gran revolución en el mundo digital. Cuando sea una realidad cotidiana, la industria tecnológica tanto del sector público como del privado, serían capaces de resolver conflictos hasta ahora desconocidos. Charles King, analista en Pund-It, dice que aunque consigan hacer cálculos más rápidos que las computadoras convencionales, también están definidos por sus limitaciones.

D-Wave toma la delantera

Se rumoreaba durante años que la empresa canadiense D-Wave System, había construido el primer eq1uipo de cómputo cuántico y es ahora cuando están saliendo a la luz los primeros resultados del sistema. La NASA y Google testearon el equipo durante más de un año y la conclusión es que la computadora de la compañía canadiense podía resolver problemas 100 millones de veces más rápido que un procesador Core normal. La NASA afirma que los problemas que antes podían tardar años en resolverse, ahora pueden resolverse en apenas segundos. Hartmut Neven, director de ingeniería en Google, certifica que en un solo segundo se calculan problemas que las computadoras convencionales podrían tardar 10000 años. Desde septiembre, ambas compañías tienen un contrato firmado con D-Wave para probar el equipo, durante siete años, a medida que se vaya desarrollando.

d-wave~1

D-Wave ha conseguido revolucionar el mercado de la tecnología tal y como la entendemos pero, de momento, la computadora cuántica se utilizará solo en casos específicos que requieran cálculos masivos para solucionar cuestiones complejas.

Los científicos, por su parte, esperan poder aplicar esta nueva tecnología al ámbito sanitario, siendo capaces curar el cáncer o el Alzheimer y también para buscar distantes planetas habitables en la galaxia.

Competencia de IBM

D-Wave no tiene el monopolio de la computación cuántica. El 8 de diciembre, IBM anunciaba que la Inteligencia Norteamericana de Actividad para Proyectos Avanzados de  Desarrollo (IARPA por sus siglas en inglés) había cedido públicamente una subvención para que  la compañía investigue a tecnología cuántica en la computación. Ninguna de las dos organizaciones ha querido revelar la cantidad invertida en el proyecto.

“Es todavía pronto para hablar con certeza de la mecánica cuántica”, dice Steve Conway, analista en IDC. “Ahora que IBM tiene la aceptación de IARPA para la investigación de la computación cuántica, algo que ya llevaban haciendo desde hace tiempo, hay más confianza en que se convierta en una realidad. La competencia es poca ya que no muchas empresas estarían dispuestas enfrentarse a esta tecnología”.

Esta actividad de investigación en el campo de la computación cuántica es una señal de que los equipos de tecnología cuántica están cada vez más cerca de nuestras vidas. Sin embargo, todavía quedan muchos años para que las computadoras cuánticas estén disponibles en el mercado y, según Conway, todavía más tiempo hasta que forme parte de las empresas.

-Jaime Buitrago