D-Wave 2X es el nombre de la nueva computadora cuántica que usará Google en asociación la NASA para investigar los umbrales de la computación que podría revolucionar la manera que tenemos de entender la tecnología para siempre. Se trata de la segunda versión de esta computadora que es capaz de doblar el número de qubits con el que operaba su anterior versión, convirtiéndolo así en el ordenador cuántico más potente que existe en la actualidad, o eso es lo que nos hacen creer.
El desarrollo de la D-Wave 2X ha sido posible gracias a la NASA y la Asociación Universitaria de Investigación Espacial. Esta máquina pretende cumplir con muchos objetivos científicos. Una de las finalidades es convertir la computación cuántica en una realidad asequible, viable y práctica. Pero, ¿para cuándo? Buena pregunta.
Para poder funcionar, el D-Wave 2X, necesita una temperatura de milikelvins, cercano al cero absoluto. Unas temperaturas tan frías son necesarias para que puedan funcionar las aleaciones y súperconductores que forman su núcleo duro. Sólo a estas temperaturas los materiales se comportan de una manera especial. Y es que, un ordenador cuántico como el D-Wave 2x funciona usando qubits en vez de bits. Estos componentes básicos de información permiten realizar operaciones mucho más complejas que los ordenadores clásicos. Esto se debe a que estamos llegando a los límites atómicos que nos permiten construir transistores y puertas lógicas, la base de toda computación. Gracias a propiedades tan complejas e íntimas como el entrelazamiento cuántico o las características del espín atómico, los ordenadores cuánticos son capaces de hacer lo que nunca imaginaríamos que se pudiera hacer. Veremos a ver si se cumplen los pronósticos.
El concepto de qubit es bastante complejo de exponer. Si buscamos qubit en la Wikipedia, leemos:
"Un qubit o cubit (del inglés quantum bit, o sea bit cuántico) es un sistema cuántico con dos estados propios y que puede ser manipulado arbitrariamente. Se trata de un sistema que solo puede ser descrito correctamente mediante la mecánica cuántica, y que solamente tiene dos estados bien distinguibles mediante medidas físicas. También se entiende por qubit la información que contiene ese sistema cuántico de dos estados posibles. En esta acepción, el qubit es la unidad mínima y por lo tanto constitutiva de la teoría de la información cuántica. Es un concepto fundamental para la computación cuántica y para la criptografía cuántica, el análogo cuántico del bit en informática."
"Si el bit es la unidad mínima de información clásica, el qubit lo es de la cuántica. La diferencia principal entre ellos es que, el bit tradicional sólo puede entregar resultados binarios (0 y 1), mientras que el qubit, aprovechando las propiedades de la mecánica cuántica, puede tener ambos valores al mismo tiempo (0 y 1), lo que habilita una velocidad de procesamiento mucho mayor." (Fuente: FayerWayer)
En apariencia, el D-Wave 2x aparenta ser una enorme caja, como los primeros computadores. Es capaz de alcanzar, o incluso superar, los 1000 qubits, el doble que su antecesor y precursor el D-Wave Two, que contenía 512 qubits. Además, reduce notablemente el llamado "ruido de qubits", que se produce debido a la interferencia molecular que existe entre partículas. Para poder funcionar, usa un procesador de superconductores, que permite el paso electrónico sin interferencias y permite que el material funcione de una manera imposible a temperatura normal. Para ello ha de alcanzar los 15 milikelvin, o 0.0015 K. El D-Wave 2x es capaz de procesar información cientos de veces, si no miles, más rápido que los ordenadores convencionales y eso solo con 1000 qubits. Pero la cuestión no es tan sencilla. De hecho, la finalidad del D-Wave 2X es en realidad la investigación de la propia naturaleza cuántica de estos computadores para poder mejorar su utilidad y su producción. Esto es, investigar cómo poder fabricar mejores máquinas de su misma naturaleza.
La potencia real, que finalmente se traduce en velocidad, la dan las propiedades cuánticas. En concreto, el entrelazamiento cuántico es el fundamental protagonista. Gracias a él, la potencia puede crecer exponencialmente con el número de partículas que se emplea en el procesador. Pero, no todo es tan bonito ya que las últimas pruebas con el D-Wave Two, el modelo anterior, no dieron los resultados esperados. Se desconoce el motivo.
Por otro lado, existe otro problema más práctico que resolver: no existen apenas algoritmos cuánticos ("software" para este tipo de máquinas). Las operaciones matemáticas que emplean los qubits para poder construir el resto de la programación no funcionan de la misma manera que la programación clásica. Esto quiere decir que hace falta diseñar todo un sistema informático de "software cuántico" desde el principio. Queda mucho por recorrer y oiremos mucho hablar de este tipo de máquinas en el futuro.
Enlaces de interés:
- Página oficial del proyecto D-Wave Systems.
- Entrada en la Wikipedia del D-Wave 2x
- Presentación del D-Wave 2X en vídeo.
