Madrid, 1 feb (EFE).- Un equipo internacional anunció hoy el primer plan práctico para construir un ordenador cuántico que será "el más potente del mundo" y supondrá para la ciencia, la industria y el comercio "una revolución similar a la que trajo el primer computador", según un estudio que publica Science Advances.
El nuevo proyecto es fruto de un equipo internacional de científicos de la Universidad de Sussex (Reino Unido), la empresa estadounidense Google, la Universidad de Aarhus (Dinamarca), el laboratorio RIKEN (Japón) y la Universidad Siegen (Alemania).
El estudio presenta el plan industrial para crear esa máquina a gran escala, que será más potente resolviendo ciertos problemas que ningún otro ordenador construido hasta ahora.
La maquina tendrá el potencial de dar muchas respuestas en el mundo de la ciencia, para crear nuevos medicamentos que salven vidas, desentrañar los misterios aún desconocidos de los confines más lejanos del espacio profundo y resolver algunos problemas que un ordenador normal necesitaría miles de millones de años para computar, asegura un comunicado de la Universidad de Sussex
El estudio presenta una nueva invención con la que los bits cuánticos reales pueden transmitirse entre módulos de computación cuánticos individuales, con el fin de poder crear una máquina a gran escala totalmente modular.
Hasta ahora, los científicos habían propuesto usar conexiones de fibra óptica para conectar los módulos de computación individuales, pero este proyecto apuesta por los campos eléctricos que permite que átomos cargados (iones) sean transportados de un módulo a otro.
Este nuevo enfoque permite velocidades de conexión 100.000 veces más rápidas entre los diferentes módulos de computación cuántica que componen la máquina, explica la nota.
El profesor Winfried Hensinger de la Universidad de Sussex recordó que "durante muchos años, la gente dijo que era completamente imposible construir ordenador cúantico real. Con nuestro trabajo no solo hemos demostrado que puede hacerse, sino que ahora presentamos un plan de construcción concreto". El siguiente paso del equipo será ahora construir un prototipo de ordenador cuántico basado en el diseño realizado por los expertos
Winfried Hensinger (izquierda) y Seb Weidt (derecha) trabajando en el experimento que se empleó para validar su nuevo y pionero método de producir un estado cuántico “entrelazado” de dos iones con una tasa de errores extremadamente baja. (Foto: University of Sussex)
El diseño, que ahora está disponible para cualquier equipo de investigadores lo pueda utilizar, puede servir para construir una computadora cuántica que podría llenar un edificio grande.
Hensinger y su equipo dicen que esperan tener su propia versión puesta en marcha en tan sólo dos años.
Lo vi ayer en Phys.org, pero era ya muy tarde.
Los vídeos de Phys.org petan más que una escopeta de caña, pero encontré este, ponlo si acaso en la primera entrada.
Estupendo vídeo en Youtube! Lo había estado buscando para poder enlazarlo en la noticia pero no lo había localizado. Gracias por el aporte
Lo que si que he localizado es un vídeo publicado el 5 ago. 2016 del Dr. Winfried Hensinge donde profundiza un poco más en lo que es la computación cuántica.
Creo importante recalcar que un ordenador cuántico no es un microprocesador del mismo tipo que tenemos en el ordenador de sobremesa o en el smartphone. Inicialmente van a usarse para lo mismo que se usan los supercomputadores, para ciencia básica e investigación. Otra cosa es que gracias a ellos la ciencia avance mucho más y permita que por ejemplo se diseñen ordenadores de sobremesa o en smatphones o smartglasses dedicados a la realidad virtual.
Nada, un sistema de Deep Learning con un cuántico (que parece que ya planean hacer uno del tamaño de un edificio) y la lían parda. Yo espero que lo dediquen a full a medicina, fuentes de energía, nuevos materiales, nanotecnología en general e IA. Como funcione bien, esto desbloquea muchas otras tecnologías.
En el minuto 43:21 sale una explicación con la animación de como se manipula la información, en el que puse yo está resumida y se ve mejor, pero creo que en el último que has puesto esta entera y explicada.
A ver si con este diseño hay gente con recursos financieros (China) que se anime a hacer la primera
Los de Essex ya decían que estaban estudiando hacer uno del tamaño de un edificio.
Lo que no entiendo es porqué no reducen los módulos básicos. ¿Para tener más aislados en el centro los iones? Si los pudieran hacer en chips pequeños sería mucho mejor.
Me parece que la gente no capta lo mucho que puede cambiar esto todo. Si funciona, que parece que debería, va a cambiar toda la tecnología de cabo a rabo. Esta sería al final la primera tecnología disruptiva que llegaría, con capacidad de traer las otras tecnologías disruptivas. Vamos, que en unos años podrían llegar todas así, casi de golpe. ¡Tsunami! La peña va a alucinar durante los próximos pocos años tras salir esto.
Bueno, estoy viendo que pocos años, sin financiación adecuada, no serían. Esperan tener un sistema de demostración en 4 años. El ordenador grande, de millones de qubits, tardaría entre 10 a 20 años. Espero que antes hagan alguna otra cosa. Joder, ahora que veo de que va, estoy flipando que no se pueda hacer mucho antes.
En el vídeo que es de agosto dice de tener el prototipo en 4 años, pero en el articulo de este mes ya dice de tenerlo en 2 años. Igual han hecho progresos.
No sé si se podrá reducir la escala, hay muchos componentes como por ejemplo la máquina que hace el vació, que son bastante tochos. Y el tema de la disipación del calor tampoco es trivial. Los módulos deben de estar alineados con una precisión de 10 micras, que para nada es imposible con los actuales métodos de fabricación, pero me hace pensar en que si estamos hablando de una máquina de unos 100 metros cuadrados el efecto de dilatación por el calor de la misma estructura metálica de soporte tendrá que ser controlada, en una habitación con temperatura controlada o algo, y aislada de vibraciones.
Incluso si este diseño de ordenador cuántico supera los desafíos planteados por los modelos basados en láser, al mismo tiempo crea nuevos problemas como la creación de gradientes intensos de campos magnéticos y un voltaje perfectamente controlado.
Como paso siguiente, el equipo construirá un prototipo de computador cuántico, basado en este diseño, en la Universidad. El resultado final será un sofisticado aparato de vacío con microchips integrados de silicio de computación cuántica que contienen iones usando campos eléctricos.
Y en este otro en NextBigFuture dan un ejemplo del ordenador cuántico que sería necesario para ejecutar el algoritmo cuántico de Shor para factorizar un número de 2048 bits en tan solo 110 días. Las claves RSA recomendadas son de 2048 bits. Para hacerse una idea de la escala de tiempo, se estima que actualmente una llave de 1024 bits de un algoritmo asimétrico tomaría aproximadamente 5.6 x10 ^12 años mientras que para una llave de 2048 bits se necesitarían alrededor de 4.7x10^22 años. Como referencia, La edad estimada del universo es de 1.2x10^12 años (así que estamos hablando de números realmente grandes)
They estimate that a 2 billion trapped ion system could be used to crack 2048 bit encryption in 110 days. In December 2009, Lenstra and his team announced the factorization of a 768-bit RSA modulus.
In 2012, a 923 bit code was cracked using 21 computers
The Lenstra group estimated that factoring a 1024-bit RSA modulus would be about 1,000 times harder than their record effort with the 768-bit modulus, or in other words, on the same hardware, with the same conditions, it would take about 1,000 times as long. They also estimated that their record achievement would have taken 1,500 years if they normalized processing power to that of the standard desktop machine at the time - this assumption is based on a 2.2 Ghz AMD Opteron processor with 2GB RAM. Breaking a DigiCert 2048-bit SSL certificate would take about 4.3 billion times longer (using the same standard desktop processing) than doing it for a 1024-bit key. It is therefore estimated, that standard desktop computing power would take 4,294,967,296 x 1.5 million years to break a DigiCert 2048-bit SSL certificate. Or, in other words, a little over 6.4 quadrillion years.
On the basis of the same scheme, they can give quantitative estimates on the system size and processing time for a machine that solves a relevant, hard problem, such as the Shor factoring of a 2048-bit number.
For the calculations, they assume a single-qubit gate time of 2.5 μs, two-qubit gate time of 10 μs, ion separation and shuttling time of 15 μs each, static magnetic field gradient ramp-up and ramp-down time of 5 μs each, and a measurement time of 25 μs, resulting in a total error correction cycle time of 235 μs. On the basis of these numbers, performing a 2048-bit number Shor factorization will take on the order of 110 days and require a system size of 2 billion trapped ions.
Shor factoring of a 1024-bit number will take on the order of 14 days. Both of these factorizations will require almost the same amount of physical qubits because the required pace of the ancilla qubit generation is the same for a 2048-bit and a 1024-bit factorization. Trapping 2 billion ions will require 23 × 23 vacuum chambers occupying an area of ca. 103.5 × 103.5 m2.
Vuelvo a incidir en que los ordenadores cuánticos están diseñados para ejecutar algoritmos cuánticos. Supongo que el futuro los supercomputadores tendrán una sección que sea de computación cuántica al igual que en los microprocesadores se añadió en su día el coprocesador matemático:
www.alegsa.com.ar/Diccionario/C/8388.php
El coprocesador matemático es un procesador especial que sirve como complemento del microprocesador principal.
El coprocesador matemático puede encargarse de operaciones como la aritmética de punto flotante, gráficos, procesamiento de señales, procesamiento de cadenas, encriptación, del filtro de Savitzky–Golay (método para cálculo de derivadas), etc.
Por lo tanto, el coprocesador no es un procesador de propósito general. Algunos coprocesadores no pueden buscar instrucciones desde la memoria, ejecutar instrucciones de control de flujo, hacer operaciones de entrada/salida, administrar la memoria, entre otras cosas, que sí pueden hacer los procesadores de propósito general.
El coprocesador depende de un procesador anfitrión o "host" para entregarle instrucciones al coprocesador.
De todas maneras, en algunas arquitecturas, el coprocesador tiene un funcionamiento más de propósito general, pero con un limitado rango de funciones y siempre bajo la supervisión del procesador principal.
El uso de coprocesadores disminuyó debido a la dificultad de integrar este con los nuevos microprocesadores de altas velocidades. De todas maneras hay un resurgimiento de estos, especialmente para aquellos dedicados a los gráficos, que cada vez son más complejos en los juegos.
Aunque por otra parte hay que considerar que ya se está encaminando el diseño de algoritmos que permitirán el uso de "deep learning" en ordenadores cuánticos al punto que algunos afirman que dentro de 10 años todo el deep learning será cuántico. Y eso lo dice Hartmut Neven que lidera el Laboratorio de Inteligencia Artificial Cuántica que Google estableció allí para realizar experimentos con la máquina de D-Wave Systems
Neven confia en que los artesanos cuánticos de Google y su equipo podrán superar todo esto. Imagina filas de chips superconductores colocadas en centros de datos para que puedan acceder a ellos los ingenieros de Google por internet relativamente pronto. "Predigo que en 10 años no habrá otra cosa que aprendizaje de máquinas cuántico, ya no se hará de la manera convencional"
No solo está este proyecto de Sussex en el que también participa Google. Públicamente tanto IBM como Microsoft y la propia Google tienen sus propios proyectos para construir un ordenador cuántico. Y algo deben tener en China también.
