INFORMATICAPensar la informática cuántica, David Alejandro Yanover |
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El avance de la tecnología no se detiene jamás sino que, por el contrario, cada vez manifiesta signos de evolución en menores tiempos. El computador es el vehículo a través del cual se puede acceder a la información y herramientas digitales y, como sucede en la industria automotriz, existen diversos modelos de ordenador que expresan visiblemente su potencial particular a partir de la velocidad de procesamiento. No obstante, se desarrollan soluciones que proponen cambiar la mentalidad sobre el uso de las máquinas informáticas, para mejorar aun más el ambiente y los procesos de trabajo. Las tecnologías Wireless, que se encargan de eliminar los cables de la PC, o la computación de Grid, que es capaz de conectar computadoras y servidores entre sí para compartir recursos y responder con mayor eficacia a exigentes consultas, son dos campos que implican tendencia hacia un futuro que cada persona percibe de diferente forma, porque para el usuario común, lo importante es hacer su trabajo de la mejor manera posible, independientemente de cómo se lo haga.
Cuando uno ingresa al buscador de Google, y realiza una consulta, está ejecutando un proceso de análisis sobre la base de miles de computadoras, las cuales están interconectadas entre sí en un modelo de Cluster, según se dejó trascender hace unos años atrás (el Grid Computing mencionado antes, estaría un escalón más arriba que el Cluster, en términos de desempeño a nivel general), con el objetivo de entregar una serie de respuestas en segundos, desde la revisión y comparación de millones de páginas de Internet.
La informática cuántica tiene que ver con el detrás de escena en el que se llevan adelante los procesos digitales, pero también, con el desarrollo de escenarios con mayores posibilidades. Hace unos diez años, el acceso a las herramientas de animación digital cinematográfica estaba limitado a unos pocos, que tenían impresionantes PC o Macintosh (la Mac de la empresa Apple, es la plataforma por excelencia en la edición de video e imagen) para la época, siendo, además, las aplicaciones mucho más difíciles de utilizar que las actuales. De esta manera, hoy la puerta a un mundo como el recién descrito se ha masificado, con la salvedad de que la discriminación radica en el conocimiento, y no en la complejidad de la oficina de trabajo virtual.
¿Qué relación se encuentra en lo visto hasta ahora con respecto al avance hacia la informática cuántica? La respuesta tiene que ver con la evolución y la convergencia de diversas adopciones tecnológicas, a las que cada vez se les demandan más tareas, y que éstas sean resueltas con mayor inteligencia y en tiempos más cortos. La informática cuántica significa una evolución necesaria, frente a un modelo que tiene fecha de vencimiento para el 2010, más allá de que se lo optimice desde otros caminos de innovación para alargar su vida. Ejemplos de esto último son los procesadores Duales de Intel, que de este modo dividen el corazón de la PC en dos chips que se apoyan entre sí, y el salto a los 64 bits que dio AMD en el 2003, que se adelantó al software de tal característica, soportando al mismo tiempo las aplicaciones de 32 bits para facilitar la transición.
¿Qué es la Informática Cuántica?
El potencial de la informática cuántica se traduce en su capacidad de interpretar los valores 1 y 0 a modo de combinatoria. El corazón de las computadoras que predomina en el mercado de hoy realiza sus acciones ejecutando bits en la forma de 1 ó 0 (verdadero o falso, sí o no, etcétera). De esta manera, la informática cuántica resulta mucho más flexible, inteligente y veloz, proyectándose simultáneamente sobre los dos históricos valores de la computación, en lugar de optar por uno u otro. Esto supone ser la mayor diferencia entre el concepto actual de procesamiento digital y el cuántico. Con la llegada de la informática cuántica se plantea romper límites y acercar nuevas posibilidades, basándose en propiedades físicas de los átomos y de los núcleos. Sin embargo, aún se está muy lejos de fabricar una PC cuántica.
El bit cuántico se lo conoce como Qu-Bit y comprende, como se observó, una infinidad de posibilidades en tonalidades grisáceas, haciendo a un lado los extremos, blanco y negro, del bit tradicional. En ese sentido, los algoritmos se potencian a partir del acceso a una vasta cantidad de puertas lógicas. La programación de un software, sea éste un sistema operativo o un editor de imágenes, impacta en el uso que pueda darle el usuario final, con lo cual se admira que la informática cuántica postula un nuevo nivel de complejidad en lo que respecta a la resolución de problemas y tareas. Para el programador, diseñar software con esta mentalidad puede suponer notables avances, por ejemplo, en la pelea con virus y demás amenazas digitales, aunque paralelamente puede significar también una evolución de las mismas, dando lugar a modalidades de ataque desconocidas hasta ahora.
Sin embargo, esta ambigüedad en el tratamiento de los datos es también la principal problemática con la que se enfrentan los científicos e ingenieros para analizar los comportamientos que se generan frente a problemas concretos que se le imponen al sistema, teniendo en cuenta que éste está más cerca de la forma en la que piensa la mente humana que a la del computador binario. Esto último se desprende de una investigación de la Universidad de Cornell, en la que se evidencia a la mente humana moviéndose en un continuo, desde la superposición de opciones ante la toma de una decisión. Se enfatizó así una mayor similitud con los procesos cuánticos, con respecto a la informática tradicional. Esto fue el resultado de un experimento sobre 42 estudiantes, quienes tenían que seleccionar una imagen en la pantalla de una PC, según la palabra que se les declaraba auditivamente. Cuando escucharon un término asociado completamente a una de las dos figuras que se comparaban entre sí, se trazó un camino directo con el mouse hacia el objeto correcto, pero cuando la palabra que se les decía guardaba similitud con ambas opciones, la elección resultó más lenta y con una dirección más curva. ¿Qué significa esto? Que la mente, como la informática cuántica, no opta por 1 ó 0, sino que desarrolla estadios de oposición hasta llegar al final.
El vencimiento de la Ley de Moore
Esta referencia vinculada al desarrollo de los procesadores cumple 42 años en este 2007, habiendo hecho honor a su palabra durante todo este tiempo. La Ley de Moore habla de duplicar la capacidad de los transistores de una PC cada 18 meses (originalmente se lo pensó cada dos años). Paralelamente, se explica de este modo el porqué de la caída del valor de una computadora de última generación, a tan sólo un año y medio de haberse lanzado, siendo una mejor propuesta el reemplazo en la pasarela. Escrita por Gordon Earl Moore en 1965, quien fuera, junto a Robert Noyce, fundador de Intel, esta supone una teoría que jamás se quebró hasta hoy, pero estaría llegando a su máxima expresión hacia el año 2020.
Los laboratorios de las mayores empresas del sector tecnológico ya emprendieron su deseo por desarrollar la informática cuántica. En este marco, IBM hizo un estudio que determinó que realizar la búsqueda de una palabra, tomando como base la “totalidad de Internet” representada, en este caso, por ocho millones de bytes en datos, se demoraría un mes con una PC normal, mientras que una máquina cuántica necesitaría solamente 27 minutos. Pensar en el beneficio que esto le generaría a un motor de búsqueda como Google, en relación a la optimización de sus recursos y al ahorro de dinero, es suficiente como para captar su atención, así como la de cualquier otra compañía que gestione grandes bases de datos.
Una aplicación que sería interesante ver llevada a la práctica es la informática cuántica como trasfondo de traductores online, sabiendo que las soluciones que hoy brinda el mercado no están a la altura de lo que uno espera. Con un soporte cuántico, pueden elaborarse traducciones mucho más avanzadas, considerando factores determinantes, como el ámbito sobre el cual trata el texto, y generar un historial que le sirva de referencia para cada nueva consulta. Los traductores han mejorado notablemente, pero continúan basándose en modelos binarios.
¿Cómo sería una Internet Cuántica?
Hoy se vive en la era de la Internet 2.0, habiendo partido de una base lineal en la que el usuario se limitaba a recibir servicios e información. La Web 2.0 puso al navegante como actor principal en la construcción de proyectos online, tales son los casos de YouTube, MySpace o Twitter. El cambio sucedió imperceptiblemente para la gran mayoría de los usuarios, pero supuso un salto revolucionario en la forma de pensar Internet. De este modo, hace ya un par de años que comenzó a barajarse la idea de lo que llegaría a ser la Web 3.0. La posición más fuerte, presentada por Tim Berners-Lee en 2001, se inclina sobre el concepto de la Web Semántica, es decir, una red capaz de tomar decisiones inteligentes para personalizarse a los gustos y necesidades de cada uno.
No obstante, el futuro de Internet se construye en el día a día, de manera tal que resulta imposible definirlo. Lo que sí se observan son tendencias, siendo la Web Semántica una de ellas. En este paradigma, la informática cuántica se encuadra a la perfección, como la pieza con la que se inicia y termina el rompecabezas. La propuesta de Web Semántica consiste en que los datos cobren significados capaces de ser interpretados. Así, el nombre de un pintor no quedaría limitado a una consecución de caracteres, sino que se lo reconoce como tal, y se lo asocia con informaciones de diversas fuentes online, mostrando por ejemplo pinturas, y descartando datos de una persona que se llame igual, pero que se dedique a otro ámbito. Se trata, lisa y llanamente, de relacionar la información con sus significados. Al describir estos procesos, en los que se realizan infinidad de evaluaciones entrelíneas, se está también expresando la esencia del poder de la informática cuántica.
Conclusiones
En esta instancia final del artículo debe comprenderse el valor de la informática cuántica, habiendo visto entrecruzados diversos términos y referentes de la industria. Uno debe detenerse a pensar en las posibilidades de este desarrollo, sin encasillarlo en una finalidad en particular, como puede ser la búsqueda sobre una gigantesca base de datos, que para una PC estándar puede llegar a significar un pozo ciego, o la criptografía, campo destinado al cifrado de mensajes. Este último es uno de los mayores enfoques de la informática cuántica, sobre el cual ya se han comercializado productos desde el 2002, proporcionando un nivel de protección que comprende la codificación de información digital en láseres, trabajando sobre fibras ópticas para transmitir los datos, con la habilidad de tomar conciencia y acciones ante posibles intentos por violar su seguridad. ¿Cuánto poder de procesamiento se necesita para saciar el apetito? Si bien algunas personas son capaces de adelantarse a planificar proyectos sobre la base de tendencias que funcionen el día de mañana, mientras el resto de la sociedad se limite a consumirlos, no hay duda alguna que la apuesta se mantiene ciegamente hacia una evolución tecnológica. La computadora cuántica es una realidad que está a varios años de concretarse. No obstante, las innovaciones de esta línea generan muchas expectativas, tanto en el impulso que significa para la tecnología actual, como también para el desarrollo de investigaciones que ayuden a la sociedad a enfrentar enfermedades y amenazas naturales. La informática cuántica pretende revelar misterios de su propia casa, la física, y proyectarse sobre diversos ámbitos, alcanzando finalmente a los usuarios finales de PC, entregándoles soluciones a interrogantes que no pueden resolverse con la tecnología de hoy. |
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