Written by ciencia y tecnologia

El cerebro cuántico

La era de la nueva generación de computadoras está por llegar. Qubits cuánticos que pueden estar activados y desactivados al mismo tiempo y que funcionan como las neuronas de nuestro cerebro. Lo que estamos por experimentr es algo extraordinario.

Hacer que objetos o máquinas imiten comportamientos humanos es algo que ocupa a muchas mentes brillantes. La imitación es una de las formas iniciales de aprendizaje y eso es lo que está haciéndose con la inteligencia artificial (IA) y el cerebro.

El cerebro cuántico es el producto de la invención humana que combina el cerebro humano con la mecánica cuántica ¿Es eso posible? La respuesta es sí ¿Es necesario? Sí ¿Por qué?

¿En qué momento se alcanzará el tope para guardar datos? En diferentes lugares del mundo, toda esa información disponible en la web, está almacenada en múltiples centros de datos, eso requiere de mucha energía y tiene un precio que va más allá de lo económico e impacta a su sostenibilidad, además de los efectos que su funcionamiento tiene en el medio ambiente.

Ese precio se hará mayor cuando el vaso se esté más cerca de llenarse, guardar datos ya tendrá un mayor precio en dinero y eso puede hacer que internet, como lo conocemos ya no sea sostenible.

Los futurólogos señalan que la tecnología informática se está duplicando cada 18 0 24 meses y las capacidades computacionales están cerca de llegar a su tope, por lo que es necesario tener opciones ¿Tal vez una computadora que aprenda sin necesidad de software de IA, como lo hace nuestro cerebro, podría llevarnos al siguiente escalón?

El investigador de materia cuántica y profesor de la Universidad Radboud en Nijmegen en Países Bajos, Dr. Alexander Khajetoorians, lidera la idea de hacer un cerebro cuántico y sustenta su trabajo en el conocimiento que posee sobre las propiedades de los materiales. Una creación de este tipo llevaría a la IA un nivel alucinante.

¿Cuál es el problema a resolver? Las computadoras ejecutan algoritmos; pero incluso las más avanzadas en la actualidad no almacenan datos. La unidad central de procesamiento (CPU) procesa la información y luego procede a almacenarla en estructuras separadas.

Ahora bien, si la IA necesita una CPU que funciona de manera diferente al cerebro humano y al mismo tiempo la IA busca imitar al cerebro ¿Cómo se supone que podrían integrarse eficientemente? Es obvio que existe en el fondo una incompatibilidad que no permitirá un proceso más allá de aquel en el que se optimicen los algoritmos de la IA para adecuarlos al computador y eso en algún momento hará que el sistema no sea óptimo.

La computadoras actuales ejecutan algoritmos, procesan datos; pero la información debe estar en un constante viaje entre el procesamiento y lo que llamamos memoria y eso requiere energía. Si la tarea es sencilla no habrá problema; pero ¿Qué pasa cuando la tarea es sumamente compleja? Por un lado se demanda más energía y por el otro, se pone lenta la computadora. Seguramente es algo que le ha pasado cuando trabaja en su computador.

¿Qué hacemos cuando requerimos hacer tareas que demandan más memoria de la que disponemos en nuestro computador? Tal vez compremos una memoria de mayor capacidad y la cambiamos para poder realizar tareas que requieran mucha memoria; pero ¿Podemos hacer eso con nuestros cerebros? Obviamente no, y eso le da a la manera de trabajar del cerebro una enorme ventaja, que es una de las cosas que se quiere emular.

El cerebro humano es un sistema que funciona por la transmisión entre las neuronas, encargadas de recibir, procesar y transmitir información y lo hace gracias a impulsos electro-químicos por medio de la sinapsis. La transmisión ocurre en milisegundos y de lo hace de manera muy precisa.

El cerebro cuántico está organizado en redes y es un sistema que funciona como el cerebro humano porque es capaz de procesar datos y además guardarlos en una misma estructura. El Dr. Khajetoorians, asegura que es posible gracias a sorprendentes propiedades electrónicas y magnéticas de algunos materiales pesados como el cobalto. Los impulsos electro-químicos del cerebro humano son replicados por bits cuánticos del cobalto.

Es el siguiente paso para la nueva generación de computadoras con capacidad de aprender no necesitaría de software de IA, la estructura de hardware será suficiente, haciendo que los procesos y su funcionamiento sean más eficientes.

La nueva era de las computadoras sería como el modelo de todo incluido, sí como los resorts que te ofrecen los servicios de hospedaje, comidas y bebidas en un solo paquete. En el mundo de la computación sería un modelo con chips, CPU, discos duros y demás con memoria, todo en uno, en un solo sistema integrado.

Como ocurre en el cerebro humano, procesar datos, aprender y memoria se dan en un mismo lugar, el ahorro de energía y la capacidad de alcanzar hitos hasta ahora soñados podrán convertirse en una realidad. Códigos de alta complejidad podrían ser descifrados en poco tiempo y con un sustancial ahorro de energía.

En octubre de 2019 un equipo de la Universidad de California, en Estados Unidos, dirigido por John Martinis, publicó en la reconocida revista Nature, que una computadora cuántica hizo una tarea en 200 segundos que a la supercomputadora más poderosa del planeta le tomaría unos 10 mil años. Algunos expertos que trabajan en Google cuestionaron el logro, según refirió DW, vale decir que la gigante tecnológica posee una computadora cuántica de 54 qubits.

El cobalto es la gran estrella en la ecuación del cerebro cuántico. Con materiales que pueden ser incluso más eficientes que este la física fundamental, se amalgama con la memoria, con la biología y con el aprendizaje; pero antes de celebrar, los científicos deberán primero comprender el funcionamiento, se podrá trabajar en el desarrollo de una tecnología confiable. 

Los computadores cuánticos no sustituirían a los convencionales porque su uso sería para acciones muy puntuales; pero así fueron las primeras computadoras, muy sofisticadas, creadas para grandes empresas y mire Ud. donde estamos hoy. No es de extrañar que cuando se desarrolle esta nueva tecnología suceda lo mismo.

 

Fuentes
En este escrito expreso algunas reflexiones sobre la nueva era de las computadoras cuánticas.
Fuentes: DW, BBC NEWS, cognifit.com, revista Nature Nanotechnology, europapress.es, singularityhub.com y heraldo.es

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