Pero, ¿hay o no hay ordenador cuántico? (y II)
Por Fernando Acero
Dice la Ley de Benford (otra distinta de la del primer dígito) que la pasión o la emoción en un foro es inversamente proporcional a la cantidad de información que contiene. Está claro que nos encontramos en un caso de libro, por todo lo que se ha dicho y comentado.
Poco a poco la información va saliendo a la luz y con ello se van aclarando algunas cosas en torno a la computadora Orión de la empresa D-Wave, y sobre todo se están aclarando y poniendo en contexto adecuado las afirmaciones de sus directivos. Directivos, que han sido severamente criticados por la comunidad científica, principalmente por hablar con medias tintas y no decir claramente lo que tenían entre manos...
Lo primero que parece demostrado, es que dicha computadora lejos de ejecutar el algoritmo de Shor para solucionar un problema NP en tiempo polinomial, solamente ejecuta el algoritmo de Grover, que aunque también es cuántico, es algo bastante menos "potente" para romper claves, que es lo que nos interesa a nosotros ¿o no?.
El algoritmo de Grover es de búsqueda y es capaz de encontrar el mismo objeto con la raíz cuadrada de la cantidad de tiempo que se requeriría con un algoritmo clásico, es decir, estamos hablando de una mejora cuadrática en la velocidad de cálculo/búsqueda de resultados, seguramente el Santo Grial para Google.
Pero no nos perdamos la realidad; estamos ante un avance significativo en la computación cuántica y que está lejos de los poco prácticos modelos moleculares con los que experimentó IBM en su momento, eso es indudable.
Geordie Rose (CTO de D-Wave) ha aclarado que Orión no es un ordenador cuántico universal, pero que esperan poder hacerlo universal en un tiempo no determinado pero breve. ¿Qué es lo que provoca que no sea universal este sistema de 16 Qbits?. Lo más probable, es que tenga limitaciones a la hora de manejar los Hamiltonianos cuánticos o esté limitado a tratar con Hamiltonianos efectivos o modelo, que no consideran explícitamente todas las variables del sistema, como la posición y el momento de cada núcleo atómico y de cada electrón.
Para aclarar más las cosas, Herb Martin, el CEO de D-Wave, ha dicho lo siguiente:
Orión no es una verdadera computadora cuántica, es un ordenador de propósito general que usa algo de mecánica cuántica, para resolver problemas más rápido.
A los usuarios no les interesa la computación cuántica, los usuarios están interesados mejorar la velocidad de cálculo para las aplicaciones. Esa es nuestra idea. Un ordenador cuántico de propósito general es una pérdida de tiempo, podrías gastar miles de millones de dólares en él y que luego no funcionase.
Pero lo más interesante para nosotros es lo que dijo después:
La empresa planea tener en funcionamiento un sistema de 1000 Qbits para el momento que salga a la venta el año próximo.
Personalmente, pienso que el mal obrar de los directivos de la empresa a la hora de presentar el producto no debe desmerecer el hecho de que este ordenador "pseudocuántico" supone un gran avance en este campo y que a partir de él es posible que se tengan resultados positivos bastante pronto.
Por el momento, tenemos una reducción cuadrática en el tiempo de cálculo, lo que pone al alcance del afortunado poseedor de Orión algunas claves y algoritmos que antes no lo estaban, algo que tampoco debemos olvidar en este momento.
Creo que lo más interesante de esta empresa es precisamente la aproximación que ha hecho al problema del cálculo, es decir, usar un sistema cuántico para "acelerar" un sistema normal y lograr con ello, algo verdaderamente funcional y manejable. Por supuesto, su idea es algo más interesante que un ordenador cuántico puro, complicado de programar, mantener y manejar. Digamos, que han creado la tarjeta aceleradora de cálculo en coma flotante del futuro.
Un ordenador cuántico de verdad contemplaría todo el espacio de Hamiltonianos del sistema, por lo que tendría la solución antes de haber sido introducido el problema. Es decir, sería capaz de resolver el problema NP antes de introducirlo en la máquina. Bueno, sé que es complicado de entender y creer lo que acabo de decir, tanto como si digo que los ordenadores cuánticos funcionan mejor cuando están apagados, pero la mecánica cuántica es así.
Mi recomendación es que no perdamos de vista a esta empresa y esperemos a ver futuros logros, si es que los que están interesados en el producto, o en que no salga a la luz, nos dejan verlo algún día.
"Copyleft 2007 Fernando Acero Martín. Verbatim copying, translation and distribution of this entire article is permitted in any digital medium, provided this notice is preserved".

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Hace algun tiempo vi
Hace algun tiempo vi que estaban en 8 qbits y que esperaban llegar a 50 en unos años. Que esten ya en 17 y cerca de 1000 ( ya veremos cuando....) me parece un adelanto muy importante.
Cuando veamos una PDA haciendo el doble que el deep blue si que diremos WOW.
La tecnología de D-wave no es nada del otro mundo
Se han limitado a fabricar uniones de Josephson en serie con las técnicas litográficas actuales y hacer que funcionen como los transistores de un ordenador corriente (eso sí, bien refrigerado con helio líquido). El término más correcto sería "Ordenador superconductor" y no "Ordenador cúantico adiabático", término rimbomante con el que D-wave nos la ha querido meter doblada. Desde luego, como operación de marketing ha funcionado a la perfección. Y sí, el ordenador emplea ciertos efectos cuánticos, como los pares de cooper responsables de la superconductividad, pero en modo alguno se trata de auténticos "qubits". La tecnología ya ha sido bien estudiada por sus vecinos americanos (se creían estos canadienses que iban a ser los primeros, ja!) y quién sabe si ya lleva tiempo funcionanado en alguna de las instalaciones de la todopoderosa NSA. De hecho, gran parte de los estudios en ordenadores superconductores han sido promovidos por esta agencia. Dichos estudios, que han contado con la colaboración de empresas del calibre de TRW (ahora Northop Grumman) o Hypres han dado como resultado interesantes configuraciones y han mostrado la escalabilidad del concepto basado en uniones de Josephosn, proyectando ordenadores mucho más ambiciosos que los prototipos de "andar por casa" de D-wave. Si aún seguís incrédulos, os dejo una serie de enlaces para que vayáis abriendo boca (algunos son de lectura obligada):
http://physicsweb.org/articles/world/20/4/1
http://www.superconductors.org/Uses.htm
http://www.superconductorweek.com/scce/feature-petaflops.htm
http://www.hq.nasa.gov/hpcc/insights/vol6/supercom.htm
http://www.cacr.caltech.edu/pflops2/presentations/trw.peta2.pdf
http://sc05.supercomputing.org/schedule/pdf/pan112.pdf
http://www.nitrd.gov/pubs/nsa/sta.pdf
http://www.tip.csiro.au/ISEC2003/talks/OWe2.pdf#search=%22flux%20process...
Así que mucho me temo que nada de ordenador cuántico, sólo un ordenador clásico "mu rápido" XD
Querría puntualizar algunos aspectos...
... respecto a mi comentario anterior. Por lo visto, la tecnología de D-wave está basada en "átomos artificiales de niobio" (lo que quiera que sean éstos),según una oscura explicación por parte de sus creadores:
http://dwave.wordpress.com/2006/08/18/fun-with-niobium/
Y "no está basada en la tecnología RSFQ (Rapid Single Flux Quantum)":
http://science.slashdot.org/article.pl?sid=06/08/20/0417218
Para que nos entendamos, la tecnología RSFQ es la forma tradicional en la que se ha pensado usar las uniones de Josephson para fabricar superordenadores capaces de batir a los actuales. No se trata de fabricar "transistores cuánticos", sino transistores convencionales muy rápidos capaces de aprovechar ciertos efectos cuánticos que se dan en los superconductores para alcanzar estas altas velocidades:
http://en.wikipedia.org/wiki/Rapid_single_flux_quantum
De todas formas, dada la falta de datos proporcionados por D-wave, dada sus recientes "rectificaciones", dado el reducido tamaño de la compañía y el escepticismo con el que han sido recibido su "ordenador cuántico" Orión, sigo pensando que la tecnología que emplean es más convencional de lo que parece. No descarto que pueda seguirse tratando de RSFQ o derivados:
http://barrapunto.com/articles/07/02/18/1450249.shtml
http://scottaaronson.com/blog/?p=198
http://www.nytimes.com/2007/04/08/business/yourmoney/08slip.html?ei=5070...