Un grupo de investigadores rusos y estadounidense desarrollaron un potente sistema de 51 qubits, algo inédito hasta la fecha. Este tipo de tecnología permite hacer varias tareas complejas y en simultáneo. 

Un grupo de investigadores de Estados Unidos y Rusia logró generar la computadora cuántica más potente del mundo. Así se anunció en el marco de la IV Conferencia Internacional de Tecnologías Cuánticas ICQT 2017, en Moscú.

El físico cofundador del Centro Ruso de Física Cuántica e investigador de Harvard Mikhail Lukin informó que se desarrolló un equipo sobre la base de un esquema de 51 qubits o cubits, una unidad mínima que reemplaza los bits y permite hacer nuevos algoritmos.

Con este innovador sistema se logró analizar el comportamiento de una compleja nube de partículas ligadas, algo que es imposible resolver con una computadora clásica, debido a la cantidad de recursos que se requiere.

El resultado de esta tarea, que fue mejor que el esperado, propiciará nuevas pruebas. De hecho, Lukin y su equipo planea utilizar el sistema para implementar el algoritmo cuántico de Shor que se podría utilizar para quebrantar los cifrados basados en RSA.

La computación cuántica es el nuevo paso en el desarrollo de la tecnología informática porque permitiría resolver tareas que a los equipos convencionales le llevaría miles de millones de años.

La piedra fundacional son los qubit, que se basan en elementos cuánticos, como átomos fríos, iones o fotones, que por su naturaleza pueden estar en superposición.

Los bits, por el contrario, son binarios y sólo pueden estar encendidos o apagados. En cambio los qubits pueden combinar varios estados a la vez.

Esta habilidad es lo que le permite a una computadora cuántica realizar gran cantidad de cálculos en simultáneo.

Según se explicó en la conferencia, se utilizaron qubits basados en átomos fríos en suspensión que, por medio de sus interacciones, pudieron resolver operaciones complejas.

El equipo presentado por el equipo de investigadores liderados por Lukin es un verdadero hito, ya que hasta el momento no se había logrado construir un dispositivo de 51 qubits.

Esta computadora supera ampliamente el procesador de 17 qubits de IBM del que tanto se habló en el último tiempo y con el cual se están llevando adelante pruebas. Es incluso más potente que el chip de 49 qubits con el cual se estaría trabajando dentro del laboratorio cuántico de Google.

Sus aplicaciones

Los usos que se le pueden dar a este tipo de tecnología son múltiples. Es que al poder estar en varios estados en simultáneo puede resolver operaciones complejas en segundos.

Tan solo por dar un ejemplo, un sistema basado en bits para descifrar una contraseña analizaría las diferentes combinaciones posibles una a una, en cambio el qubit puede procesar todas esas opciones en simultáneo y dar una respuesta casi inmediata.

La computación cuántica se podría emplear para la comunicación, ya que permitiría codificar la información de manera más segura. También se podría utilizar para simular reacciones químicas y así producir grandes desarrollos para la ciencia y la medicina.

Fuente: Infobae

Por Florián López Ferreyra* | Redacción Hora 25 Ciencia & Tecnología

    

La supercomputadora Titán, que entró en servicio en octubre de 2012, posee una potencia de computación sin precedentes para la investigación en cuestiones de energía, cambio climático, motores eficientes, nuevos materiales y otras disciplinas, y ayudará a sentar las bases para una amplia gama de logros en la ciencia y la tecnología.

Titán sustituyó a Jaguar XT5 en el ORNL en octubre de 2012. Jaguar se clasificó como la computadora más rápida del mundo en las listas Top500 de noviembre de 2009 y junio de 2010, y en 2013 Titán, según la lista Top500, un ranking semestral de las supercomputadoras del mundo, es la herramienta de computación más poderosa que posee la comunidad científica para explorar soluciones a algunos de los problemas más desafiantes de la actualidad.

En el 2014 el sistema Tianhe-2, de China desplazó a Titán y ocupó el primer lugar por segundo año consecutivo en la lista de las 500 supercomputadores más poderosos del mundo, publicada por la organización Top500.org. A estos sistemas también se los conoce por la sigla HPC, del inglés «High-Performance Computer».

El segundo lugar fue para Titan, un HPC estadounidense fabricado por la empresa Cray. Titán es un sistema Cray XK7 que contiene 18.688 nodos, cada uno construido con un procesador AMD Opteron 6274 de 16 núcleos y un acelerador GPU NVIDIA Tesla K20X. Titán también tiene 710 terabytes de memoria. Esta descomunal máquina ocupa más de 400 metros cuadrados, y consta de 200 gabinetes.

Su arquitectura híbrida, basada en una combinación de unidades centrales de procesamiento (CPUs) tradicionales con unidades de procesamiento gráfico (GPUs), fue en su momento aclamada como el primer paso hacia la meta de la computación a exaescala, o sea, generar un trillón de cálculos por segundo, consumiendo no más de 20 megavatios de electricidad. El podio lo completa otra supercomputadora de Estados Unidos, el Sequoia, de IBM.

Esta lista de supermáquinas existe desde 1993. Para determinar las posiciones de estos colosos de poder computacional, la organización Top500.org diseñó una prueba de rendimiento estándar que se aplica a los sistemas objeto de análisis.

Ahora se acaba de informar que Titán ha ejecutado una de las simulaciones más complejas logradas hasta ahora de la historia del universo. Titán está instalada en el Laboratorio Nacional estadounidense de Oak Ridge (ORNL) en Tennessee.

El proyecto lo ha dirigido un equipo encabezado por la física Katrin Heitmann, del Laboratorio Nacional estadounidense de Argonne en Illinois.

La simulación modeló la evolución del universo desde 50 millones de años después del Big Bang hasta la actualidad, o sea desde su infancia temprana hasta su actual edad adulta.

Sabemos que a lo largo de 13.800 millones de años, la materia del universo se ha ido agrupando para formar galaxias, estrellas y planetas; pero no existe una certeza total sobre cómo lo hizo. Simulaciones como la realizada por el equipo de Heitmann ayudan a los científicos a indagar sobre misterios cosmológicos como el de la energía oscura, una forma de energía que afecta al ritmo de expansión del universo, incluyendo la distribución de galaxias, compuestas por materia ordinaria así como por materia oscura, un misterioso tipo de materia que ningún instrumento ha conseguido medir directamente hasta la fecha.

Las inspecciones intensivas del cielo con telescopios potentes están mostrando a los científicos dónde estaban las estrellas y galaxias cuando su luz fue emitida por primera vez. Y los rastreos del fondo cósmico de microondas, la luz que queda de cuando el universo tenía solo unos 300.000 años, nos muestra cómo empezó este (con una distribución muy uniforme de materia, la cual después iría agrupándose poco a poco).

  

Varias fases de la evolución del universo en la simulación llevada a cabo por la supercomputadora Titán, una de las más potentes del mundo. Al principio la materia está esparcida de manera muy uniforme, pero con el tiempo la gravedad actúa sobre la materia oscura, que empieza a agruparse, y de estas aglomeraciones se forman las galaxias. 

La simulación rellena el vacío existente en la cronología sobre cómo pudo haberse desarrollado el universo entre la uniformidad plena primigenio y el inicio de la formación de "grumos": la gravedad actuó sobre la materia oscura, que empezó a agruparse más y más, y las galaxias se formaron en esas aglomeraciones de materia oscura.

La simulación implicó a medio billón de partículas, dividiendo el universo en cubos con lados de 100.000 kilómetros de largo. Esto la convierte en una de las simulaciones cosmológicas más grandes a tan alta resolución. Se ejecutó usando más del 90 por ciento del supercomputador. La cantidad de información generada es de dos petabytes y medio. Llevará varios años analizarla.

Titán ayudara en la comprensión de la evolución del universo, podrá aportar información acerca de cómo evolucionan las estrellas y cómo la materia de que estamos todos compuestos se genero.  El descubrimiento de fármacos, formas alternativas de energía, nuevos biocombustibles y motores más eficientes que pueden tener un gran impacto en el medio ambiente y la seguridad nacional podrán ser desarrollados con Titan, que con precisión  puede crear simulaciones para modelar estos problemas, con el fin de averiguar la mejor manera de resolverlos. © Servipress.info 2016

 * Periodista Científico. Colabora en el portal de noticias de Servipress.Info y en el periódico Punto de Vista.