Llegamos a ustedes gracias a:



Conversando con...

Carlos Bittrich, CTO de IBM Perú

IBM: La computación cuántica a la mano

Carlos Bittrich, CTO de IBM Perú y embajador de la computación cuántica.

[22/01/2018] La computación convencional -aquella basada en bits- ya no nos basta. Las complejidades de los cálculos necesarios en la actualidad, nos han forzado a buscar un nuevo enfoque para realizar trabajos que incluso son difíciles para las llamadas supercomputadoras. Por ello nació la computación cuántica, una forma de cómputo que deja atrás los bits y los reemplaza por qubits, sus pares cuánticos.

El solo nombre parece de ciencia ficción, pero es ya una realidad tan cotidiana que incluso todos nosotros podemos acceder a una computadora cuántica, y gratis. Esto es posible gracias a que IBM tiene desde hace un par de años computadoras cuánticas a las que las personas pueden tener libre acceso. Pero ahora ha dado un paso más, la compañía ha lanzado el IBM Q System One, un sistema que se encuentra listo para ofrecer servicios de nivel comercial.

Para conocer un poco más sobre esta nueva propuesta conversamos con Carlos Bittrich, CTO de IBM Perú y embajador de la computación cuántica. Él nos ofreció mayores luces sobre lo que representa la computación cuántica para empresas e instituciones.

[¿Qué es la computación cuántica?]

Un enfoque diferente

"En el mundo cuántico hablamos de los electrones que están dando vuelta dentro de un átomo, entonces no puedes decir que el átomo esté prendido o apagado, sino que el átomo tiene un electrón que está yendo hacia la derecha o izquierda o hacia arriba o hacia abajo. Esas propiedades -las de una partícula cuántica- las emulas en una computadora cuántica a través de circuitos superconductores y es por ello que en la física cuántica se habla del término superposición y del término enmarañamiento (entanglement), eso es lo que simulas en el circuito cuántico, explica el ejecutivo.

¿Qué permite esto? Al tener más estados, además de los ceros y unos, se logra una mayor cantidad de combinaciones y, por tanto, un mayor poder de cómputo que supera lo que pueden hacer incluso las llamadas supercomputadoras. Y por ello, desde esta perspectiva, se puede decir que la computación cuántica no va a reemplazar a la computación convencional y sus supercomputadoras, sino que representa un paso adicional en el poder de cómputo que se puede lograr. Ambos tipos de máquinas se van a complementar en sus tareas.

Es más, IBM ya ha identificado algunos casos de uso para la computación cuántica. Primero, para la industria química, donde, por ejemplo, se tiene que determinar la energía de las moléculas, aquí la computación cuántica puede simular el movimiento de los electrones y, de hecho, esa es un área donde ya se trabaja.

El otro caso se encuentra en el mundo del riesgo, del riesgo financiero, para ser exactos. Por ejemplo, para calcular con mayor detalle la inflación o el riesgo de que se devuelva un préstamo o no. Y el tercero se encuentra en el campo de la inteligencia artificial, específicamente en el reconocimiento de imágenes.

[¿Es real la computación cuántica?]

Al alcance de todos

Todos los casos de los que se habló en el párrafo anterior son casos de uso del mundo de los negocios, algo que hace tan solo unos años no se podía ofrecer porque las computadoras cuánticas no se encontraban preparadas para ofrecer un servicio de grado empresarial.

La dificultad radicaba en el hecho de que las computadoras cuánticas, aunque poderosas, tenían problemas con la tasa de error que manejaban. Simplemente, ésta era demasiado alta para ofrecer un servicio de pago a las empresas.

"El problema es que [en la computación convencional] un transistor está o prendido o apagado y, por tanto, la cantidad de errores es mínima. En cambio, en la computación cuántica, que es el movimiento de un electrón simulado en un generador de frecuencias en la computadora cuántica, esa vibración se va 'cansando', entonces el estado varía y, por tanto, hay errores en la computadora cuántica, explicó el ejecutivo.

¿Qué se hizo para enfrentar el problema? Se optimizó el procesador de cuarta generación de 20 qubits para que la tasa de error se redujera en 50%, algo que se logró en el IBM Q System One.

"Entonces lo que se ha hecho ahora es básicamente que en la nueva generación se ha reducido el error a la mitad, entonces ya lo podemos comenzar a ofrecer comercialmente, sostuvo Bittrich.

¿Qué tan grande es el error? Eso depende de la máquina. Obviamente, las máquinas dedicadas al público en general, de forma gratuita, tienen tasas de error mayores a la máquina dedicada a los clientes que se llama Tokio, pero que, como las otras, se encuentra en Estados Unidos. En este enlace se pueden apreciar los dispositivos que se encuentran disponibles para el público, y en la información que se proporciona de cada uno de ellos se puede encontrar el gate error que es la tasa de error que se puede esperar del dispositivo. Por ejemplo, el gate error de la máquina Tokio es de 1,84 x 10-3.

Además de la máquina Tokio, que es la dedicada a los clientes, se pueden encontrar dispositivos comoMelbourne (14 qubits), Tenerife (5 qubits) y Yorktown (5 qubits), además de simuladores y dispositivos que ya han sido retirados.

La ventaja de este sistema es que se puede acceder en línea a estas máquinas, y para ello no es necesario poseer una línea de alta velocidad como uno podría pensar en un inicio. Además, al tener las máquinas a mano las instituciones se libran de tener que poseer una infraestructura propia para poder acceder a la computación cuántica.

"Como la tecnología cambia, no vale la pena que yo te venda la máquina y a los seis meses tengas que comprar otra. Por eso lo damos en la nube. Además, la maquina requiere cierto ambiente protegido, indica el ejecutivo.

Ese ambiente implica que el qubit está en un recipiente que está a casi cero grados kelvin, lo cual implica tener una máquina que enfríe ese recipiente. Además, se requiere de un generador de frecuencia para que estimule al qubit y un osciloscopio para leer el resultado de la operación; es decir, el ambiente es aún demasiado complejo como para que alguien decida crear su propia computadora cuántica.

[Las computadoras cuánticas y la criptografía]

Correr la voz

Como se señaló en un inicio, Bittrich no solo es el CTO de IBM en el Perú sino también embajador del tema de la computación cuántica; es decir, tiene como una de sus tareas el dar a conocer las ventajas de la tecnología y también el acceso que la corporación está dando a sus máquinas, gratuitamente.

"Justo en diciembre organizamos un taller de tres días en UTEC y participaron estudiantes y profesores de otras universidades, como San Marcos, y la idea es replicar esto. Mi idea es ir a más universidades. Las carreras de Física deberían saber que ya existe una máquina donde pueden simular las cosas que han aprendido de Newton y Einstein. Una de mis tareas este año es difundir este tema, incluso existe un juego de mesa que uno puede imprimir para jugar simulando operaciones cuánticas, dirigido a personas desde los 14 años, indica el ejecutivo.

Nuevamente, puede visitar este link para acceder gratuitamente a su primera computadora cuántica.

COMENTARIOS
bittrich   mié, 23-ene-19

Gracias por la entrevista José Antonio. Solo un detalle, todas las máquinas están en Estados Unidos. Tokio, Melbourne, etc. son los nombres de las máquinas y donde tenemos gente de laboratorio trabajando en esta tecnología. Saludos.


Leer más comentarios | Realizar un comentario