Ignacio
Cirac, uno de los mayores expertos mundiales en computación cuántica, nos
explica la importancia de esta tecnología para el futuro de la computación.
¿Qué es la
computación cuántica?
La
computación cuántica es tendencia desde que apareció en medios de comunicación
de todo el mundo, que Sundar Pichai, CEO de Goolge, afirmaba que habían
conseguido la supremacía cuántica: el hito de construir un ordenador cuántico
que era capaz de resolver cierto problema de manera muchísimo más rápida que
cualquier otro ordenador que existiese, incluido superordenadores.
¿Y qué es
un ordenador cuántico?. Pues es un ordenador que opera de acuerdo a las leyes
de la física cuántica. La física cuántica es una teoría que conocemos desde
hace más de 100 años y que describe el mundo microscópico, como los átomos, las
moléculas, los electrones, o los fotones.
Dado que
las leyes de la física cuántica que rigen cómo funcionan los ordenadores
cuánticos son muy distintas a las leyes de la física clásica, los ordenadores
cuánticos se comporten de una manera muy distinta a los ordenadores usuales.
El Dr.
Cirac ilustra una de las leyes de la física cuántica -la superposición cuántica–
con la paradoja del gato de Schrödinger. La superposición cuántica explica que
un sistema físico existe en todos sus posibles estados de forma simultánea, y
es en el momento en que se mide, cuando da un resultado que corresponde a solo
uno de esos posibles estados.
Lo
importante es que esta ley nos da la posibilidad de almacenar información de
una manera nueva. En lugar de los bits tradicionales, que pueden tener solo dos
valores (cero o uno), hablamos de qubits, que pueden tomar cualquier valor entre
0 y 1 en un continuo de estados cuánticos. Así, las posibilidades de almacenar
información son exponencialmente mayores que en un sistema clásico. El Dr.
Cirac nos lo ilustra con un dato: si tuviéramos un ordenador cuántico de 300
qubits, tendríamos más estados de información que átomos hay en el universo.
En resumen,
los ordenadores cuánticos explotan las nuevas leyes físicas para hacer cálculos
de manera distinta y, en algunos casos, muchísimo más rápida. No todos los
problemas que queramos resolver con ordenadores se puedan resolver con
ordenadores cuánticos; sólo se pueden resolver aquellos en los cuales las leyes
de la física cuántica nos permiten tener cierta ventaja con respecto a los
ordenadores clásicos.
¿Para qué
sirve la computación cuántica?
El Dr.
Cirac resumen los ámbitos de aplicación de los ordenadores cuánticos en cuatro
grandes áreas:
1. Problemas
concretos como, por ejemplo, los relacionados con la criptografía.
2. Simulación
de materiales y procesos físicos.
3. Problemas
de optimización de procesos.
4. Análisis de
datos, para aplicaciones de aprendizaje automático (machine learning).
En las dos
primeras áreas, los ordenadores cuánticos demuestran una ganancia exponencial
respecto a los existentes. Por ejemplo, para simulaciones de moléculas con más
de 20 electrones, los ordenadores clásicos más potentes no son capaces de
recrear la situación y los cuánticos sí serían capaces de hacerlo.
En las dos
últimas (optimización y análisis de datos), no existe una ventaja exponencial,
aunque para determinados casos, podrían aportar mayor velocidad y precisión.
El Dr.
Cirac apunta el paralelismo entre los primeros ordenadores electrónicos de los
años 40 del siglo pasado y los actuales ordenadores cuánticos: el fenómeno
arranca con muy pocas aplicaciones útiles, estando las más importantes aún por
descubrir.
El hardware
de quantum computing
Existen
distintas tecnologías de base para construir ordenadores cuánticos. Como las
siguientes:
1º)Se utilizan
átomos, donde se almacena la información en qubits que son iones.
2º)También
mediante superconductores -que es la tecnología que utilizan por ejemplo IBM y
Goolge- o mediante átomos de Rydberg, donde los qubits son la orbitas de los
electrones.
3º)Otras
tecnologías cuánticas de base son las basadas en los defectos en diamantes y
las basadas en fotones.
Todas estas
tecnologías son muy distintas entre ellas y hoy en día no sabemos cuál acabará
imponiéndose, nos advierte el Dr. Cirac.
El problema
fundamental en todas las tecnologías de base es que se producen errores. Para
resolver este problema, existen dos enfoques: corregir los errores o, sacar
ventaja de los ordenadores cuánticos a pesar de los errores.
Así, surgen las dos categorías
de ordenadores cuánticos de los que se habla en la actualidad:
·
Ordenadores cuánticos escalables -el futuro-
·
Ordenadores cuánticos NISQ (Noisy
intermediate-scale quantum) -el presente-
Los
ordenadores cuánticos escalables, con corrección de errores, no serán una
realidad hasta dentro de 10 o 15 años, ya que, por cada qubit que tiene un
ordenador escalable, se necesitan del orden de 1000 qubits para corregir los
errores.
Así que hoy
en día se trabaja con ordenadores NISQ, donde se trata de ver su utilidad a
pesar del ruido. En este sentido, para realizar simulaciones y problemas de
materiales, se está demostrando que los NISQ son mejores que los ordenadores
clásicos.
Para la
resolución de problemas de optimización no está tan claro, ni tampoco para
aprendizaje automático, aunque se están realizando avances interesantes para
mejorar los procesos de muestreo en aplicaciones de machine learning.
El software
de quantum computing
Existen ya
aplicaciones, herramientas y lenguajes de programación para quantum computing
accesibles desde la nube. El consejo del Dr. Cirac para aquellos profesionales
que quieran entrar en el mundo del desarrollo de aplicaciones en quantum
computing es aprender lenguajes de alto nivel, como por ejemplo Python.
Para
diseñar aplicaciones y algoritmos cuánticos no es necesario saber física
cuántica, sino conocer los comandos y aprender a pensar de manera diferente,
con lógica cuántica, dice el Dr. Cirac, en la misma línea que dice el también
experto del Future Trends Forum, Brian Lenahan, que aboga por enfrentar la
resolución de problemas con una actitud de inspiración cuántica, o “quantum
inspired”.
Para entrar
en el mundo de quantum computing, el Dr. Cirac recomienda formación específica
(como la que brinda Qureca, por ejemplo).
“Las
aplicaciones de la computación cuántica más importantes están por descubrir”
España y
quantum computing
En España
hay muchos científicos y emprendedores en computación cuántica. Desde el punto
de vista científico y académico, Europa está liderando la investigación en
quantum computing con muchos españoles en puestos de responsabilidad.
En cuanto
al hardware y al desarrollo de las tecnologías de base, Europa, y en particular
España, se encuentran bastante por detrás de EE.UU. y de China.
El Dr.
Cirac lo tiene claro: las tecnologías cuánticas van a estar presentes en
nuestras vidas en 10 o 15 años. Así que España debería apostar por ocupar un
puesto relevante para entonces.
NOTA
Algunas personas todavía no se creen, porque quizás no lo entienden, que los ordenadores cuánticos sean tan rápidos; pues verán, les voy a contar como lo entendí yo la primera vez que oí hablar sobre el tema hace veinte años.
Si una persona está buscando algo o alguien y hay 1000 puertas, tiene
que abrir las puertas una por una, hasta encontrar lo que busca, el ordenador convencional hace lo mismo pero mucho más rápido.
Bueno, pues el ordenador cuántico para hacer el mismo proceso abre todas las puestas a la vez, independientemente del número de puertas a consultar, es decir le da lo mismo buscar tras 1000 puertas que tras un millón, del mismo modo abriría todas las puertas al mismo tiempo. De ahí su velocidad, basada en la física cuántica.
Fuente: Fundación Bankinter.org
LA
REVOLUCIÓN DE LOS QUBITS
“A pesar de
la incertidumbre en torno a cuándo los ordenadores cuánticos estarán listos a
escala, gobiernos y empresas deben actuar ahora, ya que sus riesgos para la
seguridad y sus oportunidades de negocio no pueden ignorarse. Este es un
momento único en la historia moderna en el que todo el mundo puede prepararse
para la tecnología a medida que va tomando forma y madurando”, avisa el informe Estado de la Computación Cuántica, publicado por el Foro Económico Mundial
a finales de 2022. ¿Entiende ahora por qué se la compara con el viaje a la Luna
de nuestro tiempo?
El experto
de Esade detalla: “Se trata de una industria con un potencial disruptivo
incalculable, pero de extrema complejidad y muy experimental que requiere un
gran ecosistema en el que toda la tecnología, desde el primer tornillo al
último cúbit tienen que ser europeos. Si el chip viene de Taiwán ya tienes un
problema. Si queremos que Europa sea líder en computación cuántica, toda la
cadena de suministro debería ser europea”. De hecho, aunque no lográsemos
“convertirnos en líderes, el consorcio de compañías que están trabajando en
computación cuántica habrán desarrollado capacidades en mecánica, en óptica, en
láseres… en un montón de cosas que ahora el mercado no pide, pero que luego
podrá integrar”, añade.
“Las
empresas están salivando ante las enormes oportunidades de mercado que podrían
abrirse. Por ejemplo, el modelado del transporte de carga en el negocio de la
tecnología de baterías podría suponer al menos 5.000 millones de dólares
anuales. Las grandes farmacéuticas podrían aplicar la computación cuántica a la
estructura y las interacciones de las proteínas, una oportunidad valorada en
200.000 millones de dólares. Las empresas de telecomunicaciones podrían
utilizarla para optimizar sus gastos de capital, con un potencial de entre
50.000 y 70.000 millones de dólares. Estas aplicaciones son sólo una pequeña
muestra del valor que hay en juego”, señala el informe Aquantum wake-up call for European CEOs de McKinsey.
Ante estas
cifras no sorprende que “los países ya estén tomando posiciones, China está
apretando el acelerador y parece que ya va por delante de Estados Unidos”,
detalla Ferrás. ¿Quiere decir eso que hemos vuelto a llegar tarde a la enésima
carrera tecnológica de la historia? Según se mire: aunque las máquinas más potentes
y las principales inversiones se concentren en esos dos países, la Unión
Europea lidera la producción científica en computación cuántica desde 2010,
según el informe de McKinsey.
Frente a
las 2.403 investigaciones que la UE ha publicado en este tiempo, la cifra de
EEUU es de 1.916 trabajos, seguidos por los 914 de China. Eso sí, por mucho que
los europeos “generemos mucha capacidad científica e ingeniera y mucho
conocimiento, las políticas se han limitado al laboratorio y no a la industria,
y si nadie aglutina esto en un gran proyecto de ingeniería, ese conocimiento no
sale de la pizarra”, advierte Ferrás, en referencia a nuestra conocidísima
dificultad de traducir las investigaciones en innovaciones reales,
especialmente en España.
Aun así,
afirma: “La Unión Europea se está poniendo las pilas con planes muy ambiciosos,
como los Next Generation, para recuperar el tiempo perdido, y gracias a ellos
España va a acoger dos ordenadores cuánticos el Centro de Supercomputación de
Barcelona, que también lidera la red europea de computación cuántica, y en el
País Vasco se va a instalar otro de IBM”. Y, por si fuera poco, al tratarse de
“un campo donde aún no hay ganadores y perdedores, aún hay espacio disponible
para crecer”, según explicó la secretaria de Estado de Digitalización e
Inteligencia Artificial, Carme Artigas, en el encuentro “Deep tech y soberanía
digital” organizado por Retina.
“Dado el
potencial revolucionario de las aplicaciones cuánticas en determinadas
industrias, nadie quiere encontrarse en una situación en la que su competidor
sea de repente capaz de sintetizar nuevos compuestos para fármacos potenciales
en días en lugar de años. Invertir en una empresa que desarrolla ordenadores
cuánticos o asociarse con ella es básicamente comprar acceso prioritario a la
tecnología cuando esté lista”, concluye el informe de McKinsey. Así que no hay
excusas para no apostar por la computación cuántica.
“Si
perdemos este carro acabaremos en manos de empresas extranjeras a todos los
niveles. Perderemos una oportunidad de participar en el nacimiento de esta
industria transformadora. Surgirán clústeres de computación cuántica en otras
partes del mundo y todo el conocimiento que tenemos aquí nunca se convertirá en
empleo ni en crecimiento económico”, concluye Ferrás. O, dicho de forma, si no
apostamos fuerte en la carrera por la computación cuántica nunca lograremos
revertir la trayectoria de la Unión Europea como paria de la innovación, España
incluida. Adiós soberanía, adiós crecimiento, adiós a los futuros inspiradores
y brillantes como aquellos por los que lucharon Kennedy y King.
Fuente: El Pais.com
LA IMPORTANCIA DEL ORDENADOR CUANTICO EN LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL (IA)
Como bien
sabrán, la inteligencia artificial (IA) se basa en el procesamiento de grandes
cantidades de datos, lo que puede ser un proceso lento y costoso en los
ordenadores convencionales. La IA se basa en el procesamiento de grandes
conjuntos de datos para detectar patrones y hacer predicciones y los
ordenadores cuánticos podrían permitir que los algoritmos de IA procesen datos
a una escala aún mayor.
Además los ordenadores cuánticos son capaces de resolver problemas irresolubles para ordenadores convencionales lo que podría permitir a la IA abordar problemas aún más complejos, dando así origen a nuevas actualizaciones de versiones IA, tanto chat, procesamiento de imágenes, como también en sistema audiovisual, entre otros.
En resumen,
los ordenadores cuánticos son importantes para la IA porque podrían permitir
que los algoritmos de IA procesen grandes conjuntos de datos a una escala aún
mayor, realizar tareas complejas más rápidamente y con mayor precisión, y
abordar problemas aún más complejos que los ordenadores clásicos no pueden
resolver.
Fuente: Info-computer.com
LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL PODRÍA IMPACTAR EN 300 MILLONES DE EMPLEOS.
La llegada
de herramientas de Inteligencia Artificial tan avanzadas como ChatGPT o Bard ha
abierto el debate sobre la eticidad que hay detrás, destacando el tema de la
amenaza que supone para los puestos de trabajo actuales. De ello, han hablado
en un informe de Goldman Sachs, uno de los grupos de banca de inversión y de valores
más grande del mundo.
El
documento señalaba que podría llegar en breves una "interrupción
significativa" que afectase al mercado laboral. Según la firma de
inversiones, en Estados Unidos, "de aquellas ocupaciones que están
expuestas", un 25-50% de las tareas que realizan actualmente humanos
serían llevadas a cabo por IAs.
Los
analistas de Goldman Sachs estiman que hasta 300 millones de puestos de trabajo
podrían verse afectados en el futuro que cada vez se percibe más próximo. No
obstante, se espera que estas herramientas sumen y se encarguen de las tareas
repetitivas, para que los empleados puedan realizar otras más complejas.
Según el
informe, el uso de la IA podría impulsar el crecimiento de la productividad
laboral y, así, permitiría un incremento del PIB mundial de hasta un 7%.
Los
trabajos más afectados por la Inteligencia Artificial
Las tareas más
propensas a ser automatizadas serían los trabajos de oficina y apoyo
administrativo, con un 46%. El segundo puesto sería para el trabajo legal (44%)
y el tercero para las tareas repetitivas dentro de la arquitectura y la
ingeniería (37%).
Les
seguirían los trabajadores de las ciencias biológicas, físicas y sociales, con
un 36%; y los de operaciones comerciales y financieras, con un 35%.
Los
trabajos menos afectados por la IA
Los que no
serán tan vulnerables al cambio serán las tareas del sector de limpieza y
mantenimiento de edificios y suelos, con un 1%. El siguiente lugar lo ocuparían
los de instalación, mantenimiento y reparación, con un 4%.
Por su
parte, los de la construcción y extracción se posicionan como los terceros
menos afectados, con un 6%.
Fuente: 20minutos.es
CONCLUSION
La combinación de ambas tecnologías, inteligencia artificial(IA) y ordenador cuántico (quantum computing) unidas al Big Data y a la ciberseguridad, que con toda probabilidad ocurrirá, convergerán en un cambio tan radical y disruptivo, que solo podrá compararse con lo que era la vida antes de la aparición de la informática y como fue después. Incluso mucho mayor, pues siendo un mozalbete, ya me acusaban de trabajar en informática para dejar sin trabajo a los demás, a lo que siempre respondía que Japón era la sociedad más informatizada del mundo y no había paro. Y fue verdad, en comparación con lo que está por venir, pues la introducción de la informática en la empresa fue paulatina, y apenas generó paro.
Pero esto será distinto. Cuando llegue el momento será como un sunami, y sino estamos debidamente preparados, pasaremos de un día estar trabajando, al día siguiente estar en el PARO, ya que la mayoría de empresas querrán implantar estas tecnologías a la vez, para no quedarse fuera de mercado.
Por tanto, esta nueva adaptación a la sociedad post-cuántica que inevitablemente vendrá, es más que nunca necesaria para casi todos, a excepción entre otros, sectores como, Educación, Sanidad, Cuerpos y Fuerzas de Seguridad del Estado e igualmente profesiones liberales, empleados de limpieza y mantenimiento, ingenieros informáticos y de robótica,....., pero también de la generación de los baby boomers, que después de haber hecho nuestro trabajo, nos apartamos a un lado, pasando el testigo a las nuevas generaciones para que continúen la labor que nosotros iniciamos, por lo cual ya he dicho, existe la imperiosa necesidad de formarse.
Y sí señores, desde el punto de vista laboral, todo depende de la toma de decisiones individual referidas a la formación en nuevas tecnologías, en función de la situación laboral personal prevista a medio plazo.
Todavía quedan unos años, para que llegue ese momento, pero la verdad es que cada vez menos. Y que nadie olvide que adquirir dichos conocimientos, no es automático y requiere meses de formación y entrenamiento, cuando no años.
Así que, cuando lo estimen oportuno, tocará de nuevo coger los libros y prepararse por el futuro profesional de cada uno, teniendo en cuenta que formarse para técnico en ordenadores cuánticos (programadores) tendría cierta dificultad, claro está, pero no deja de ser un lenguaje de programación, con comandos o instrucciones, aunque adaptando las técnicas empleadas a la lógica cuántica. Pero la formación a nivel de usuario en dichas tecnologías, no debiera tener tanta dificultad, no así para ser un analista en computación cuántica, que teóricamente, el grado de dificultad aumentaría.
Así que, si tienen la oportunidad, a formarse. Nada de miedo y al toro, que el futuro les espera.
Más información
· Web oficial Qureca quantum computing (computación cuántica, web oficial)
· Cursos online Qureca (quantum computing (computación cuántica, cursos)
· Inteligencia Artificial (AI)
· Cursos y Máster en Ciberseguridad
· Big Data
· Analista de datos (Analista Big Data)
En internet hay cursos gratuitos o subvencionados para casi todo. Búsquenlo con un buscador cualquiera. Además, en España existen nuevos ciclos formativos de Formación Profesional al respecto.
IMPORTANTE. Los que no sean técnicos informáticos, ni les interese ser especialistas en las nuevas tecnologías mencionadas, empiecen a pensar a que trabajo querrían reciclarse, si el que tienen ahora estuviese en peligro a medio plazo. Y una vez lo decidan, comiencen a formarse, sin perder tiempo.
Fuente: Redacción