Tras Orion, Rainier, un ordenador cuántico adiabático de D-Wave Systems de 128 cubits

Rainier, ordenador cuántico adiabático de 128 cubits. (C) DWave Systems.

Rainier, ordenador cuántico adiabático de 128 cubits. (C) D-Wave Systems.

Un ordenador cuántico de 128 cubits ha sido fabricado por la empresa canadiense D-Wave Systems. Se llama Rainier y a simple vista parece un microchip normal y corriente. Sin embargo, contiene 128 dispositivos físicos que a muy baja temperatura actúan como sistemas cuánticos con dos niveles (es decir, son bit cuánticos o cubits). 128 pequeños aros de metal (niobidio) que a baja temperatura se vuelve superconductor y pueden conducir corriente en dos sentidos, el de las agujas del reloj (“cero lógico”) y el contrario (“uno lógico”). Rainier puede ejecutar algoritmos cuánticos adiabáticos de optimización (muchos son problemas NP) y es equivalente formalmente a la computación cuántica “estándar” (para los interesados en más detalles recomiendo los famosos artículos de revisión de William M. Kaminsky, Seth Lloyd, “Scalable Architecture for Adiabatic Quantum Computing of NP-Hard Problems,” ArXiv, Submitted on 23 Nov 2002 y Dorit Aharonov, Wim van Dam, Julia Kempe, Zeph Landau, Seth Lloyd, Oded Regev, “Adiabatic Quantum Computation is Equivalent to Standard Quantum Computation,” ArXiv, Submitted on 18 May 2004 ).

Los computadores cuánticos adiabáticos son computadores de propósito específico. Ejecutan un algoritmo concreto, que se espera sea la suficientemente general para servir a la hora de resolver muchos otros problemas. Rainer ejecuta un algoritmo de optimización binaria cuadrática sin restricciones (quadratic unconstrained binary optimization o qubo) de hasta 128 variables. Este algoritmo es suficientemente general como implementar, por ejemplo, la factorización de números (en factores primos) aunque sólo para números con mucho menos de 128 bits.

¿Alguna idea “gráfica” de lo potente que es Rainer? Si durante la ejecución del algoritmo qubo Rainer es capaz de entrelazar 128 cubits (no ha sido demostrado por D-Wave Systems que se logre) entonces Rainer sería capaz de explorar “simultáneamente” la friolera de 2^{128}\approx 3\times 10^{38} estados diferentes del problema. Casi el número de átomos que tiene la Tierra. Increíble. Aunque no ha sido demostrado y demostrarlo parece extremadamente difícil. La apuesta de D-Wave Systems es construir ordenadores cuánticos adiabáticos cada vez más grandes (con más cubits) sin demostrar que todos los cubits queden realmente entrelazados durante el cómputo (si lo lograran demostrar les caería un Premio Nobel de Física al año siguiente).

¿Para qué sirve un ordenador cuántico como Rainer? Por ahora, para poco. ¿Quién está interesado en este tipo de ordenadores? Google. Sí, Dios Google. Que está financiando a la empresa D-Wave Systems y está muy interesada en utilizar su tecnología en problemas de búsqueda de información. Si sabes inglés te recomiendo la conferencia (disponible en vídeo) de Hartmut Neven, de Google, titulada “Training a Binary Classifier with the Quantum Adiabatic Algorithm.”

Más información sobre Rainer en el blog de uno de sus “padres” (fundador de D-Wave Systems), el Dr. Geordie, por ejemplo, “First view: 128 qubit Rainier chip,” “A close-up, fully wirebonded,” y “128 qubit chip mounted on I/O system,” April 13-14, 2009 .

Más sobre computación cuántica adiabática en este blog:

Conferencia en la Universidad de Málaga = Orión, el “primer” computador cuántico comercial – Una introducción a la computación cuántica adiabática (Publicado el Marzo 12, 2008)

Computación cuántica adiabática (o el “primer” ordenador cuántico comercial) (Publicado el Enero 26, 2008)

Fidel Castro y el potencial del virus de la gripe porcina para provocar una pandemia

Casos confirmados de gripe porcina fuera de Mexico de 27 a 30 de abril de 2009. (C) Science

Casos confirmados de gripe porcina fuera de Mexico de 27 a 30 de abril de 2009. (C) Science

El virus de la gripe estacional (el “normal” de todos los años) es una pandemia que todos asumimos y que mata entre 250 y 500 mil personas al año, todos los años. El virus del SIDA es otra pandemia que la mayoría asumimos y que mata 2 millones de personas al año, todos los años. La OMS ha declarado nivel 5 de pandemia para el virus de la gripe porcina (mal llamada gripe mexicana, porque el primer caso documentado fue en EE.UU.). ¿Se convertirá esta nueva cepa de virus de la gripe A (H1N1) en una pandemia? Los expertos no lo tienen claro: determinar su “potencial pandémico” es muy difícil con los datos actuales. El 30 de abril de 2009 el número de casos era inferior a 32 mil (se estiman 23 mil casos en Mexico) y la tasa de fatalidad inferior al 1.5% (se estima en 0.4%). El virus de la gripe porcina es menos virulento que el de la gripe de 1918 aunque comparable al de 1957. Su Ro se estima entre 1.4 y 1.6, aunque los análisis genéticos indican uno algo inferior, entorno al 1.2 (la gripe estacional alcanza entre 1.5 y 3, depende del año). Los interesados en el artículo técnico que se publicará en Science pueden recurrir a Christophe Fraser et al., “Pandemic Potential of a Strain of Influenza A (H1N1) : Early Findings,” Science Express, Published Online May 11, 2009 .

Poco más puedo decir… por cierto, es curioso que el mismísimo Fidel Castro haya leído (o le hayan leído) este artículo de Science: “Un estudio publicado este lunes en la revista Science calculaba que ya el 23 de abril, día en que anunció la epidemia, posiblemente México tuviera ya 23,000 casos de influenza porcina. El estudio considera que la influenza porcina causa la muerte de entre 0,4% y 1,4% de sus víctimas, pero el autor principal Neil Ferguson, del Imperial College de Londres, afirmó que los datos son aún incompletos.” Visto a través de Menéame.

Más en este blog sobre el tema:

Cuando no se puede contar nada nuevo sobre el virus de la gripe porcina (Publicado por emulenews en Mayo 7, 2009)