BOSONES QUANTUM

Ahora que esta de moda la palabra "bosón", podemos aprovechar las características únicas del ámbito cuántico que promete una espectacular aceleración en el procesamiento de información, superando con creces a las más veloces supercomputadoras de la actualidad, que poseen una arquitectura tradicional.

Centíficos del grupo de Philip Walther en la Facultad de Física de la Universidad de Viena, Austria, han obtenido buenos resultados en su diseño preliminar de un nuevo y altamente eficiente modelo de ordenador cuántico: la computadora de muestreo de bosones.
El diseño básico para computadoras cuánticas tiene sus fundamentos en la manipulación de objetos cuánticos, como por ejemplo fotones, electrones o átomos, aprovechando sus características cuánticas únicas. Las computadoras cuánticas no sólo prometen un incremento formidable en la velocidad de cómputo en comparación con la de los ordenadores clásicos, sino que permitirán realizar cálculos que incluso una supercomputadora actual sería incapaz de hacer.
Pese a que en los últimos años ha habido un rápido desarrollo en la tecnología cuántica, la fabricación de una computadora cuántica completa es todavía un reto muy difícil.

Aunque todavía no se sabe qué objetos cuánticos y qué arquitectura cuántica conducirán finalmente a la creación de la primera computadora cuántica capaz de superar a las supercomputadoras convencionales, los experimentos actuales demuestran que algunos objetos cuánticos son más adecuados que otros para ciertas operaciones computacionales.
La gran ventaja de los fotones, un tipo particular de bosones, radica en su alta movilidad. El equipo de investigación de la Universidad de Viena, en colaboración con científicos de la Universidad de Jena en Alemania, ha construido recientemente un sistema que ejecuta la técnica en la que se basaría una computadora de muestreo de bosones plenamente operativa, que utiliza precisamente esta propiedad de los fotones.

El equipo de Max Tillmann y Philip Walther insertó fotones en una compleja red óptica, construida con arreglo a una propuesta teórica de un grupo de científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos. El siguiente paso fue verificar que su funcionamiento era el esperado. Para verificar el funcionamiento de todo ordenador cuántico, incluyendo una computadora de muestreo de bosones, es crucial comparar los resultados con las predicciones de la física cuántica. Por suerte, para sistemas cuánticos bastante pequeños, los ordenadores clásicos todavía son capaces de lograr hacer los cálculos. De ese modo, los investigadores han conseguido demostrar que la computadora de muestreo de bosones trabaja con alta precisión.
Estos resultados alentadores podrían ser el primer paso hacia la tan esperada proeza tecnológica del primer caso de una computadora cuántica que venza a una supercomputadora clásica en una prueba de potencia de cálculo.

Información adicional: http://medienportal.univie.ac.at/presse/aktuelle-pressemeldungen/detailansicht/artikel/foto-download-zur-publikation-von-anna-stary-weinzinger/

"No les temo a las computadoras, lo que temo es la falta de ellas" Isaac Asimov 

"End of transmission"

OBSOLESCENCIA DE PROGRAMADORES

Parece que los programadores de software veteranos no son capaces de seguir el ritmo de los rápidos cambios tecnológicos que irán desde la computación clásica a la cuántica, y por ello hay quienes los discriminan en el campo del software. Sin embargo, un nuevo estudio indica que los conocimientos y habilidades de los programadores en realidad mejoran con los años, y que los programadores veteranos saben tanto como los programadores jóvenes, o incluso más, cuando unos y otros trabajan con plataformas de software recientes.

El equipo de Emerson Murphy-Hill, profesor de ciencias de la computación en la Universidad Estatal de Carolina del Norte, Estados Unidos, analizó los perfiles de más de 80.000 programadores en StackOverflow, que es una comunidad online que permite a los usuarios hacer y contestar preguntas de programación. El sitio web también permite a los usuarios dar una puntuación a la utilidad de las preguntas y respuestas de otros usuarios. Los usuarios cuyas puntuaciones reflejan que hicieron buenas preguntas y/o dieron buenas respuestas reciben puntos que se reflejan en su "puntuación de reputación". Cuanto más alta sea la puntuación de reputación de una persona, más probable es que el usuario tenga un conocimiento sólido de cuestiones de programación.

Para la primera parte del estudio, los investigadores compararon la edad de los usuarios con sus puntuaciones de reputación. Y se constató que las puntuaciones de reputación de una persona aumentan con la edad, hasta los cuarenta y tantos años de edad o incluso cincuenta y tantos. No hubo datos suficientes para sacar conclusiones significativas respecto a los programadores de mayor edad. Los investigadores evaluaron los conocimientos de los programadores veteranos (de 37 a 60 años de edad)-Qué suerte ,tengo 58 !!!- en comparación con los programadores jóvenes (menores de 37 años) en cuanto a tecnologías recientes, o más concretamente, tecnologías que existen desde hace menos de 10 años y las nuevas tecnologías a venir como la cuántica.

Para dos sistemas operativos de smartphones, iOS y Windows Phone 7, los programadores veteranos les llevaban una ventaja significativa en cuanto a conocimientos a sus colegas más jóvenes. Para cualquier otra tecnología, desde Django hasta Silverlight, no hubo diferencias estadísticamente significativas entre los programadores de mayor y de menor edad. Por tanto, los datos no respaldan que tenga razón de ser el prejuicio contra los programadores veteranos; de hecho indican justo lo contrario de lo que dice el prejuicio.

Información adicional en: http://news.ncsu.edu/releases/wms-murphyhill-age-2013/

"El control de la complejidad es la esencia de la programación". 

"End of transmission"

QUBITS EN ATOMOS DE GAS

Albert Einstein llamó “una acción fantasmal a distancia”, al "Entrelazamiento Cuántico", que podría ser el modo perfecto para comunicar datos, si es que se consiguen superar los impedimentos técnicos.
El método implica enlazar las propiedades cuánticas de dos objetos de tal modo que el cambio sobre uno se refleje instantáneamente en el del otro – ofreciendo un método completamente novedoso de transmitir información desde rincones opuestos del planeta.
El entrelazamiento ya ha sido explotado como método seguro de intercambio de frases en las comunicaciones secretas, pero solo sobre distancias de menos de 200 kilómetros. Esta limitación viene dada por la poca habilidad que tienen las memorias de ordenadores cuánticos basadas en gas para almacenar información durante más de un fracción de segundo.
Ahora, el hallazgo de un método para almacenar información en memorias cuánticas durante períodos más largos, abre la posibilidad de las comunicaciones entrelazadas en distancias de hasta 1000 kilómetros.
A pesar de que las memorias DRAM de los ordenadores normales – que almacenan la información en forma de 0 y 1 – son también de vida corta, estas reescriben los datos en períodos que van de los 9 a los 70 nanosegundos, para mantener los datos “refrescados”.
Pero la información cuántica, almacenada en qubits, no puede refrescarse. Las leyes de la mecánica cuántica implican que la lectura del estado de un qubit cambia su estado. Esto significa que no se puede recrear el fragmento de información previo, simplemente porque no sabemos cuál era.
Para un qubit resulta complicado almacenar memoria, incluso aunque sea solo por una fracción de segundo, comenta Stewart Jenkins en el Instituto Tecnológico de Georgia .
Esto limita la distancia sobre la cual puede emplearse el entrelazamiento porque para ampliarla, tendríamos que ser capaces de copiar el estado de un qubit sobre otro qubit distante. El mensaje viaja a lomos de fotones, que aunque viajan a la velocidad de la luz, necesitan algo de tiempo para llegar. Si para cuando los fotones alcanzan su destino, el primer qubit ha olvidado el estado cuántico transmitido, el entrelazamiento no puede darse. El primer qubit debe ser capaz de mantener su memoria el tiempo necesario para que el segundo se acople.

Jenkins y sus colegas han logrado ahora crear memorias cuánticas que duran 7.2 microsegundos – una duración superior en más de dos órdenes de magnitud a las reportadas con anterioridad – lo cual es suficiente para transmitir cuánticamente en distancias de hasta 1000 kilómetros.
A pesar de que hay qubits, creados de otra forma, que pueden mantener su memoria por más tiempo, estos se resisten a transferir la información a los fotones mensajeros.
Los qubits del equipo de investigadores se almacenan en átomos de gas, codificados en una propiedad magnética conocida como “spin”. La clave para alargar la atención y duración de los qubits de gas está en protegerlos de los campos magnéticos que pueden distorsionar su spin y disolver el estado almacenado.
El equipo de Jenkins ha conseguido protegerlos codificando la información del spin en unos niveles de energía en particular dentro de los átomos, que son relativamente inmunes a las distorsiones magnéticas.
Sin embargo, aún quedan “varios obstáculos técnicos a superar” antes de que sea posible lograr la comunicación cuántica en distancias superiores a los 1.000 kilómetros, comenta Jenkins.

John Morton, investigador en información cuántica de la Universidad de Oxford en el Reino Unido está de acuerdo. En la actualidad, los qubits de Jenkins no transfieren datos bien entre átomos y fotones, señala,“La eficiencia es aún del orden del 10%, lo cual afecta a la calidad del entrelazamiento cuántico”, opina Morton.
Aunque eso sigue siendo mejor que lo que se consigue con sistemas de estado-sólido como en los que él trabaja, Morton cree que esta tecnología finalmente lo conseguirá. “Las cosas son más difíciles cuando se trabaja con estados sólidos, pero las empresas de tecnología se interesan mucho más cuando pueden imaginar esta tecnología en estado sólido en vez de gas”.

 "La única manera de descubrir los límites de lo posible es aventurarse hacia lo imposible". Arthur C. Clarke
 
"End of transmission"