Los mexicanos expertos en computación cuántica que van a la NASA
Por Hugo Valencia Juliao
México, DF. 11 de junio de 2015 (Agencia Informativa Conacyt).- Un equipo de cuatro científicos, en el que destacan dos mexicanos, trabajará con una de las pocas computadoras cuánticas que hay en el planeta, en un proyecto experimental que se desarrollará en las instalaciones del Laboratorio Cuántico de Inteligencia Artificial de la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA, por sus siglas en inglés).
Este laboratorio fue ensamblado en colaboración con la compañía Google en el Centro de Investigación Ames (ARC, por sus siglas en inglés) de la NASA, en California, Estados Unidos, que cuenta con uno de los tres ordenadores cuánticos existentes en el mundo, el cual le permitirá a los investigadores mexicanos desarrollar sus conocimientos en esta materia.
El supercomputador fue creado en Canadá por la empresa D-Wave Systems y está valuado en aproximadamente 15 millones de dólares, según declaró el doctor William de la Cruz de los Santos, integrante del equipo multidisciplinario que viajará a California para realizar la estancia a finales de este 2015.
El proyecto experimental que se desarrollará en el ARC surgió como una iniciativa de la NASA para donar un 20 por ciento del tiempo y procesamiento de dicha computadora en beneficio de la comunidad científica internacional, agregó el entrevistado.
Durante la estancia se realizarán trabajos experimentales para probar el potencial al que podrían llegar las computadoras cuánticas en un futuro, así como para plantear sus posibles aplicaciones.
Salvador Elías Venegas Andraca, profesor del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM) campus Estado de México y líder investigador del dicho proyecto experimental, comentó cómo surgió la oportunidad de usar tecnología de tan alto nivel: “La historia comenzó cuando hice mi tesis de doctorado; ahí conocí a 
Salvador Venegas AndracaAlejandro Perdomo Ortiz, quien ahora está trabajando en el Laboratorio Cuántico de Inteligencia Artificial de la NASA; él resultó mi principal contacto para poder aplicar a la convocatoria del otorgamiento de tiempo y procesamiento en la computadora D-Wave”.
“La NASA y Google lanzaron la convocatoria dirigida a la comunidad científica internacional; nosotros formamos un equipo entre colegas, aplicamos y fuimos elegidos para el uso de la computadora cuántica”, agregó el doctor egresado de la Universidad de Oxford, Inglaterra.
El equipo está conformado por cuatro científicos: el doctor William de la Cruz de los Santos, el doctor Salvador Venegas Andraca, además del físico cuántico colombiano Alejandro Perdomo Ortiz, miembro del Laboratorio Cuántico de Inteligencia Artificial de la NASA, así como Marco Lanzagorta, del Laboratorio de Investigación Naval de la Marina de Estados Unidos.
Propuesta sobre el flujo de redes
Este grupo de especialistas creó una propuesta para el enfoque que le darán al tiempo experimental en la computadora cuántica del Laboratorio de Inteligencia Artificial de la NASA.
“Consiste en plantear, en términos cuánticos, problemas matemáticos sobre conflictos de redes, transporte, eléctricas, así como búsqueda de caminos, gráficas, etc.”, aseguró el investigador De la Cruz, quien actualmente es profesor de tiempo completo en la Universidad Autónoma del Estado de México.
Por su parte, Venegas Andraca dijo que uno de los objetivos del proyecto es buscar en operaciones matemáticas complejas el planteamiento del problema a resolver, para posteriormente poder encontrar los valores que se utilizan en cada ecuación.
El equipo de científicos ha participado en talleres de programación cuántica, específicamente dirigidos a la computadora que tratarán de operar. “Tomamos un curso sobre este tema en la Marina de Estados Unidos, en Washington D.C., ya que codificar en este lenguaje es bastante complejo, pues no tiene símil alguno con ningún otro lenguaje de programación en el mundo”, detalló el doctor Venegas Andraca.
La computación cuántica
| Qu bits
La unidad actual de las computadoras es el bit, que únicamente ofrece dos posibilidades: uno y cero. Cuando estos conceptos se trasladan a los átomos, la unidad de información se convierte en qu bit o bit cuántico, un concepto nuevo que puede adquirir infinidad de valores intermedios entre el cero y el uno, y amplía así el número de posibilidades de almacenamiento y transmisión de información, de acuerdo con información de los investigadores Yuri Rubo y Julia Tagüeña, publicada en la revista ¿Cómo Ves? |
“La computación cuántica basa sus principios en la resolución de problemas intratables o sumamente complicados”, indicó el experto en computación William de la Cruz, quien realizó sus posgrados en el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN).
“Mi motivación inicial fue tratar de encontrar nuevos esquemas matemáticos, los cuales se basan en principios de la mecánica cuántica para resolver problemas a los que anteriormente resultaba imposible obtener una solución práctica”, agregó.
Para entender el funcionamiento de las computadoras cuánticas, el doctor Venegas Andraca explicó que las partes complicadas de la computación se entienden comúnmente por la existencia de muchos datos y después la necesidad de procesarlos.
Agregó que otra faceta difícil dentro de las ciencias de la computación son los métodos para solucionar los llamados problemas NP completos (la teoría de la complejidad computacional los define como un problema de decisión que es difícil de resolver); la promesa de las computadoras cuánticas es que pueden resolverlos más rápido que cualquier otro computador.
Al respecto, Salvador Venegas Andraca explicó: “Nadie lo ha logrado a la fecha pero se considera posible por la estructura matemática y física de las computadoras cuánticas, ya que tienen características que son únicas”.
Por su parte, el doctor De la Cruz citó uno de los factores más importantes acerca del potencial de la computación cuántica, como son los resultados prometedores de algoritmos cuánticos, que ya han demostrado ser mucho más rápidos que cualquier otro algoritmo clásico conocido.
“Las tecnologías que se han podido implementar en la computadora cuántica muestran resultados y ventajas superiores a sistemas equivalentes de cómputo. También se han encontrado evidencias de que estos fenómenos cuánticos se pueden aprovechar para resolver problemas complicados en el menor tiempo posible”, declaró.
Panorama de la computación cuántica
El doctor De la Cruz cree que invertir en formación de capital humano e infraestructura es el paso que el país debe seguir para dar continuidad a la tendencia mundial de naciones altamente desarrolladas.
“La oportunidad que tiene México es sumamente prometedora; para ello, el país tiene que apostar a este tipo de tecnologías, haciendo un modelo económico basado en los desarrollos de la ciencia y la tecnología”, concordaron los científicos mexicanos.
En nuestro país existe la División de Información Cuántica, organización perteneciente a la Sociedad Mexicana de Física que se constituye con todos los investigadores en materia de información cuántica de la República.
Sin embargo, William de la Cruz cree que la sociedad en general sabe muy poco sobre este tema. “Aunque muchos conocen el término, pocos saben realmente el significado y potencial de la computación cuántica y sus aplicaciones; la gente suele asociar el término a cosas futuristas o inalcanzables”, refirió.
Aunado a esto, el científico indicó que actualmente hay poca gente que trabaja en esta materia. “Hacen falta especialistas cuánticos que también lo sean en sistemas computacionales”, concluyó el doctor.
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