Computación cuántica, la nueva revolución

Futuro. Desdeñada por Einstein, la teoría cuántica está de moda, amparada en su promesa de ampliar la capacidad de las máquinas hasta límites insospechados
Martín De Ambrosio
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22 de octubre de 2017  

Heidelberg

Muchos de sus principales teóricos no la creían posible. Einstein la desdeñó con su archifamosa frase de que Dios no jugaba a los dados. Y otro físico, Erwin Schrödinger, diseñó un experimento en el que un gato estaba vivo y muerto a la vez para demostrar lo ridícula que era. Tenían de que agarrarse sus detractores: en la mecánica cuántica una partícula puede estar en dos lugares a la vez y si se sabe su velocidad no se sabe su ubicación (y viceversa). Absurdo. El tema es que funciona -es decir, la naturaleza parece funcionar así- a niveles de precisión exageradamente altos. Los números dan.

Crédito: Shutterstock

Pero la física cuántica no es sólo una curiosidad matemática que atenta contra el sentido común sino que además en algún momento salió de su reducto de especialistas y llegó a la cultura popular, quizá porque permite la tan humana contradicción. Así, hay una cuántica para cada gusto y cada paladar, incluso también se usa insólitamente para la pseudociencia y variedades del pensamiento mágico. Permitir la bilocación científicamente le generó una inesperada popularidad.

Ahora, más de cien años después de su accidentada creación/descubrimiento, parece además confluir con otra línea de desarrollo técnico derivado de las matemáticas que explotó luego del final de la Segunda Guerra Mundial y que se dio en llamar computación. Con ustedes, entonces, la computación cuántica. Y lo que se promete bajo ese nombre es nada menos que multiplicar las capacidades de cálculo de las máquinas para, entre otras cosas, sacar más provecho de lo que se conoce como Big Data. Y cuando se multiplica algo que ya es alto, las cuentas se desbordan. Eso es lo que excita a todo el mundillo computacional, ya que no es meramente una posibilidad teórica, todavía discutida, sino que en la práctica se han logrado algunos avances y las grandes compañías tecnológicas (las grandes compañías son tecnológicas; léase Google, Microsoft, IBM, Huawei, por citar sólo algunas) llevan invertido miles de millones de dólares en algo que, según a quién se le pregunte, puede demorar en obtener réditos diez años, veinticinco años o virtualmente nunca.

"Si la civilización humana sobrevive lo suficiente, quizá veamos algunos ejemplares de computadoras cuánticas", bromeó el investigador de la Universidad de Texas Scott Aaronson durante el quinto Foro de Laureados (de Matemática) de Heidelberg (HLF), que reúne a ganadores de premios matemáticos equivalentes al Nobel (como el Turing, el Abel o la medalla Fields) con unos doscientos jóvenes investigadores de todo el mundo. Uno de los "tópicos calientes" del foro de este año fue justamente la computación cuántica. El mismo Aaronson, sin embargo, es uno de los principales entusiastas del fenómeno (su blog www.scottaaronson.com/blog/ es superconsultado).

Desde luego, el hecho de que megaempresas inviertan fortunas en un desarrollo no implica de por sí que habrá un botín al final del arcoíris. Podría ser un fenómeno de contagio o moda, como en otras áreas sociales, y siempre está a mano el ejemplo de la nunca conseguida generación de energía ilimitada a través de la fusión atómica (una rama técnico-científica bastante explorada y ahora virtualmente seca). Pero el río de la computación cuántica suena y hacia fines de este mismo 2017 se debería incluso conseguir el mejor prototipo hasta ahora. Firmado por Google, el concepto de que estas nuevas máquinas hacen cosas que las actuales no tiene un nombre poco simpático pero adaptado a los tiempos: Supremacía cuántica (en inglés la primera resonancia es " White supremacy").

Básicamente, y a diferencia de las computadoras clásicas, las cuánticas almacenan una mezcla de ceros y unos, como las otras, pero no de manera optativa sino simultánea, debido al principio de superposición cuántica (éste es el crimen de leso sentido común). De manera que es posible obtener un crecimiento exponencial de su capacidad con cada dato acumulado.

Lo cierto es que lo cuántico está tan de moda que los científicos en busca de financiamiento le están poniendo la palabra " quantum" a todo laboratorio que se precie de tal. De todos modos, la corriente de escépticos y cautelosos aún es fuerte. Incluso en el HLF varios de los expertos mostraron durante sus presentaciones alemanas el matorral de cables que es por ahora el proyecto de computadora cuántica, tal como aquella vieja Eniac de los años cuarenta, la madre de las computadoras programables de hoy.

De conseguirse finalmente, la computación cuántica implicará una enorme multiplicación del poder computacional. Pero, como aclaró Aaronson, no es que habrá en algún momento teléfonos y laptops cuánticas: no tendría sentido. Lo que sí revolucionaría muchos campos sería el almacenamiento de datos en la nube, las investigaciones científicas y médicas, y las posibilidades de la inteligencia artificial. El alerta es que quizá con estas supercomputadoras no haya manera de encriptar información: será capaz de leer todo (¿la principal razón del interés de las corporaciones?).

Lo que resta por saber es si éste es un caso en el que poner a los científicos e ingenieros más brillantes a resolver un problema técnico dará un resultado concreto. O si quedará como la ya mencionada fusión nuclear, a la que desde hace varias décadas le faltan entre veinte y treinta años para concretarse.

Como sea, con revolucionarias computadores cuánticas (comparadas en términos potenciales con lo que fue la posibilidad de controlar las reacciones atómicas) o con las reformistas clásicas multiplicadas, con el aprendizaje profundo o cualquier rama de la inteligencia artificial, algo muy fuerte parece estar a punto de pasar con la civilización y su enlace robótico sin que se ponga a consideración pública, más que en círculos muy pequeños. De igual modo que en otros casos de la historia de la técnica, todo lo que puede ser hecho se hará (o se intentará hacer). Lo que quede en el camino -trabajos específicos, estilos de vida, incluso culturas- será desplazado por los fulgores y réditos de la nueva técnica y el que no se escondió se embroma.

El entusiasmo por ser parte de un cambio de época y por estar en medio de un momento revolucionario -como cuando se dominó la agricultura, luego la industria y mucho más acá la genética aún en curso- es la dominante entre los jóvenes científicos que estuvieron en el HLF. "La tecnología ahora es parte de nuestra naturaleza. Si se pierden trabajos será un proceso en definitiva como de selección natural", dice Arvind Agarwal, uno de los jóvenes investigadores llegados a Heidelberg desde los laboratorios de investigación de IBM en la India. A su lado, Arti Ramesh, investigadora de la Universidad de Nueva York, menciona los beneficios: conducción automática de coches, aplicaciones en medicina (detección precoz de tumores) y modelado de comportamientos humanos en ciencias sociales.

Pero existen peligros en la autonomía de los algoritmos o de las máquinas en general. Lo dijo en Heidelberg el propio creador del protocolo de Internet Vinton Cerf respecto de la hiperpublicitada Internet de las cosas (que significa tener los electrodomésticos en red y poder manejarlos de manera remota). Y Cerf no es un "ludita" precisamente: trabaja en Google desde 2005 y prepara un modo de que Internet llegue a Marte e incluso más allá del Sistema Solar.

Agarwal reconoce que existen problemas, "pero como puede haberlos en todo, en los teléfonos, en la electricidad, la inteligencia artificial no está probada para cualquier escenario". Ramesh modera el discurso y alerta que algunos algoritmos pueden desviarse de lo deseable y generar discriminaciones o racismos: "La justicia de los algoritmos es un asunto a considerar, lo mismo la libertad en el uso de los datos así como la ciberseguridad que puede quedar en jaque", aseguró. "De igual modo se están planteando problemas sobre qué tipo de decisiones debe tomar un auto que se maneja solo ante la perspectiva de generar una colisión contra una persona o contra cinco. Parece natural elegir cuando es solo una, ¿pero si la una es la que marcha adentro del auto? Nadie comprará un auto robotizado que no esté programado para proteger en primera instancia al propio dueño", dice.

"No sabemos qué pasa realmente dentro de las máquinas, no lo sabemos", aporta Agarwal. "Viene todo tan rápido que a veces no se puede manejar o no entendemos la significación de estos hechos tecnológicos", concede Ramesh. Por eso coinciden en que todo esto debe ser regulado. Quién, con qué elementos y conocimiento, y cómo, son problemas a definir, para no hablar de cuándo. Hasta ahora lo deciden de facto científicos, técnicos y quienes los financian (lo que incluye tanto a empresas privadas como a Estados). La sensación que flota es que muchas veces la tecnología se enciende y luego lo único que resta es buscar parches para evitar el desencadenamiento de pesadillas a las que, inevitablemente, como siempre, nos acostumbraremos. O no.

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