¿Por qué la arquitectura cuántica de Microsoft cambiará el futuro?

comienza a estudiar gratis programación e Inteligencia artificial en . Team y descubre Por qué en español nadie explica mejor Microsoft acaba de lanzar el que probablemente es el mayor Avance en la historia de la computación cuántica o sea lo que acaba de mostrar Microsoft no es poca cosa Microsoft ha creado una nueva arquitectura que puede dejar obsoleta toda la arquitectura de computación cuántica que hay hasta la fecha y eso amigos y amigas es una brutalidad total Qué es la computación cuántica para entender la revolución de de Microsoft la computación actual es binaria la que tienes

en tu celular en tu smartwatch en tu computadora eso es computación binaria por qué porque tiene unos y ceros Y esta es la unidad básica de la computación binaria se llama bit los bits pueden ser ceros y pueden ser unos y no más y absolutamente todo lo que ocurre en la computación se transforma en ceros y unos y los ceros y unos necesitan interruptores Por ejemplo si tú tienes un foquito en tu casa seguramente en tu pared hay un interruptor No ese interruptor es el que hace que prenda cierto cierra o corta el circuito y

el foco prende o se apaga ese concepto del interruptor que cierra o que abre o cierra el circuito llevado a millones y millones y millones y miles de millones de veces es la computación un Man llamado Cloud Shannon vio dos conceptos vio el concepto de álgebra buana el álgebra de las puertas lógicas y tal no vio el concepto de álgebra bulana vio el concepto de los interruptores y dijo yo puedo unir estas dos cosas y puedo a través de interruptores representar cualquier operación matemática luego vino un Man llamado Alan turing que cerró el círculo con

una cosa llamada máquina de turing y listo se inventaron las computadoras obviamente esto ellos dos fueron teóricos tuvo que venir un Man llamado Von Newman que dirigió la creación de la primera computadora listo teníamos computadoras esas computadoras solamente tenían ceros y unos y necesitan interruptores sus interruptores inicialmente eran interruptores electromecánicos luego lo cambiaron por los tubos de vacío que se parecen a un foquito a un bombillo pero los bombillos se recalentado van explotaban y había que cambiarlos y era un drama en 1967 por favor corríjame si si estoy diciendo mal el número se crea el

mayor invento de la historia el mayor invento de la historia de la humanidad es el transistor no existe invento en la historia que haya tenido una trascendencia en la humanidad tan grande como el transistor porque el transistor es un interruptor esto pero en una sola pieza sólida no tiene partes es una sola pieza es como un pedacito de plástico Por decirlo así que hace esta función luego los transistores empezaron a hacer chiquito chiquito chiquito chiquito chiquitos chiquitos chiquitos chiquitos hasta que llegaron a meterse en un chip y hoy en un chip hay miles de millones

de transistores Pero sigue siendo lo mismo ceros y unos Entonces qué cosa es la computación cuántica la computación cuántica nace para estudiar la física cuántica No nació para crear una computadora más potente 1947 excelente Muchísimas gracias Se me fue un número entonces la computación cuántica no nace para crear una computadora más potente no no no no no nace para estudiar la física cuántica o sea tiene otro Ah no es que dijeron Bueno la computadora binaria tiene un límite entonces creemos una computación más poderosa no la física cuántica es una física que está opuesta a la

física newtoniana la física de Newton es determinista determinista significa causa efecto No si yo dejo caer esto se cae o perdón si lo suelto si lo dejo caer se cae obvio si lo suelto se cae no cierto acción reacción la inercia las leyes de Newton bla bla bla la física cuántica es una física que ocurre en el mundo subatómico en el mundo subatómico es decir de las partículas que están dentro del átomo ya no se cumplen las leyes de Newton ya las cosas son diferentes Y eso le reventó el cerebro a los físicos el mismo

Einstein no creía en la física cuántica deca esta vaina no es real esta vaina es una alucinación se lo están inventando en el mundo subatómico ocurren cosas increíbles la teletransportación es posible en el mundo cuántico el entrelazamiento que es que dos partículas se comuniquen entre sí no eso que tú sientes algo y dices Sentí algo sentí que alguien me llamaba seguro mi media naranja me está llamando es eso que puede ser algo anecdótico en el mundo cuántico existe dos partículas pueden estar en dos partes del del universo de la galaxia separadas y se comunican si

esta cambia la otra cambia o sea existen cosas en el mundo subatómico increíbles pero nos vamos a quedar con dos el entrelazamiento y dos la superposición solo esos dos hay muchos más no el principio de incertidumbre y no sé qué más el entrelazamiento significa que dos partículas se pueden comunicar así estén muy alejadas Okay y la superposición significa que una partícula puede estar en más de un estado no los científicos necesitan de computadoras para estudiar estos fenómenos entonces en los años 80 es que Richard uno de los principales científicos de la historia él fue el

que propuso crear una computadora cuántica porque él dijo las computadoras binarias no no nos sirven para estudiar el mundo cuántico necesitamos computadoras cuánticas años después en la m misma década de los 80 se propuso el concepto de b cuántico o cubit porque en inglés cuántico sería cuantum no con q polv tengo un público maravilloso de verdad Entonces este Man propone el qubit necesitamos un bit cuántico no es decir el bit es 0 unos pero necesitamos un bit cuántico que cumpla con estas dos vainas de acá con estas dos vainas con el entrelazamiento y la superposición

eso sería un bit cuántico por lo tanto este cubit va a tener entrelazamiento y va a tener superposición Es decir puede ser uno puede ser cero puede ser los dos a la vez 1 C A la vez o incluso puede tomar un valor intermedio Aquí tengo una moneda la explicación má silla es una moneda Imagínate que la moneda gira eso es un eso es un cubit digamos que este es cero que este cero este es uno okay tienes el cero y tienes el uno ya está Entonces si tú lo haces girar no sabes exactamente En

qué estado está Imagínate que gira y en un segundo exacto de su giro tú le tomas una foto puede ser que justo cuando le tes la foto esté así okay puede ser que justo cuando le tome la foto esté así Pero puede ser que esté en un estado intermedio sí o no o puede ser que de a su alta velocidad y es real puede pasar la cámara capture como que hay partes de un lado y del otro no porque giró a tan alta velocidad que cuando Tomaste la foto se vio las dos caras a la

vez parece magia pero ocurre eso es un qubit y es muy difícil sacarle el valor la ventaja de un qubit al poder ser cero poder ser uno poder ser los dos o poder ser valores intermedios es que actúa como si fueran muchísimas computadoras a la vez si tú tienes un qubit tienes una una Potencia de cómputo digamos x si tienes dos cubits tienes x elevado al cuadrado si tienes 4 cubits tienes x elevado a la cuarta potencia y así O sea no es que el de 4 qubit sea por dos al de 2 cubit No

no es exponencial no es por dos no es que el de 8 qubits sea por 2 al de 4 no no no no no es no es aritmético es exponencial entonces cada cubit que se le agregue a una computadora cuántica gracias a estas propiedades de entrelazamiento y superposición que ya vimos se vuelve exponencialmente más poderoso un ejemplo que vi en un documental y me encantó era el siguiente decía Imagínate que tú estás te dejan en el centro de un laberinto Si tú fueras una computadora binaria buscarías por acá el camino y si no es buscarías

por acá el camino y si no es regresas y buscas otro camino y si no es regresas y buscas otro camino y así la computación cuántica sería como si tú te pudieras multiplicar en 50 personas en simultáneo y los 50 Buscar el camino lo harías en un instante cierto lo que la computadora binaria tardaría mucho tiempo porque buscaría cada camino de manera secuencial la computadora cuántica lo haría en un instante pero todo esto es teoría la primera computadora cuántica salió por el año 1997 cuando se lanza el primer cubit cuando se crea el primer cubit

el primer qubit real de manera eh física no O sea se pasa de un concepto teórico porque para este tiempo ya existía por ejemplo el famoso algoritmo de Shore pueden googlear el algoritmo de Shore que es el famoso algoritmo que todo el mundo se cagan de medo con este algoritmo porque es el algoritmo que va a romper todas las claves criptográficas no O sea con este algoritmo no existe clave criptográfica que se el resista y acá viene lo importante Cómo se crea un cubit Cómo se crea porque no es un interruptor es una vaina que

puede estar en uno puede estar en cero pu es muy complejo entonces lo que se usó Miren qué cosa son los transistores los transistores son semiconductores un transistor es un semiconductor el silicio el germanio son semiconductores Qué significa que dejan pasar la corriente o no la dejan pasar dependiendo de algunas circunstancias no entonces en ciertas circunstancias dejan pasar la corriente y en ciertas no y de ahí viene lo binario 0101 01 para crear cubits ya no necesitamos semiconductores necesitamos superconductores cuya función es exactamente la opuesta no poder crear un flujo de electrones muy grandes pero

no existen superconductores de manera de manera natural o sea no es que tú vayas a una mina y con máquinas escav Y encuentres superconductores ahí en forma de Roca no para usarlo no existen no hay que crear Y cómo creas un superconductor de la siguiente manera pones aluminio Aproximadamente a -400 gr y se convierte en un superconductor y en esas condiciones emergen los cubits ya los electrones empiezan a comportarse de esta forma tan rara con entrelazamiento con superposición esto que hemos visto por acá ya los electrones se empiezan a comportar de esa manera porque lo

has forzado has agarrado un elemento lo has convertido en superconductor con un frío enormemente frío y acá viene el gran problema es que los cubits son frágiles dependen de condiciones demasiado específicas Es más no solo por las condiciones de de los superconductores de la temperatura sino también por su propia teoría creo que es el principio de incertidumbre que cuando tú mides tú mides el estado el estado ya cambió o sea con el hecho de medirlo lo estás modificando and o sea prácticamente estás destruyendo la integridad Al medir un estado entonces prácticamente es imposible medir un

estado eso es eso es un principio de la física no es de la computación es parte de la naturaleza del qubit esa fragilidad Entonces los qubit son frágiles y dan errores o sea sus cálculos son erróneos se equivocan a cada rato a más cubits más errores entonces escalar es para qué voy a tener más errores mejor no escalo no entonces resolver este reto se llama corrección cuántica durante años los científicos han estado ahí rompiéndose el cerebro de cómo hago la corrección cuántica la mayor parte del tiempo usaron algoritmos o sea un algoritmo que calcule más

o menos la desviación del error y como que lo corrija no es como que como si tú tuvieras un un tesla digamos que se conduce solo pero que siempre se va hacia la derecha entonces tú le programas más un un programita un parche que hace que se vaya un poquito a la izquierda y lo va corrigiendo Sí me entiendes o sea es una solución un poco burda digámoslo así pero las principales soluciones a la corrección cuántica han sido muchas veces así algoritmos algoritmo para hacer corrección cuántica Google el año pasado dijo tenemos la respuesta Google

presenta Willow un chip cuántico de 105 cubits 105 una brutalidad o sea es una cantidad brutal Entonces lo primero que uno dice cómo puedes tener tantos cubits porque a más cubits más errores sí o no cómo logras tener tantísimos cubits en un chip cómo le hiciste para hacer la corrección cuántica porque Google llegó diciendo Willow puede resolver en minutos una tarea que a la mejor computadora del mundo a la más potente le tomaría más que la edad del universo corregir la logró con cubits lógicos cubits lógicos que corrigen a los cubit físicos los cubits físicos

ya saben aluminio casi al cero absoluto se convierte en un superconductor los electrones se vuelven locos y como que se vuelven locos a ese frío se vuelven cuánticos no los cubit lógicos Que obviamente no son cubit físicos son algoritmos por eso es su nombre pero ya están programados para ir corrigiendo a los cubits físicos entonces ahí ahí están como que compens pero es mucho más eficiente que los algoritmos tradicionales es muchísimo más eficiente Entonces de esa manera ellos podían meter más cubits que se vayan corrigiendo entre ellos la tecnología la programación y la Inteligencia artificial

no se detienen y transforman al mundo a una velocidad tan rápida que ninguna Universidad del mundo puede cambiar su plan de estudios al mismo ritmo por eso Si estás en la universidad refuerza edam sé el mejor de tu clase y mantente actualizado en las tecnologías que piden las empresas y lo mejor es que por ser estudiante tienes una beca del 50% esperándote ve a ed.tim dional becas y postula ya mismo no esperes a terminar la universidad para darte cuenta demasiado tarde que estás desactualizado recuerda ed. Team diagonal becas muy bien y todo era maravilloso todo

era increíble decíamos Google ha alcanzado la supremacía cuántica A qué se le llama supremacía cuántica la supremacía cuántica es el momento en que una computadora cuántica supera tantísimo a una computadora binaria en poder en capacidad de cómputo que no hay forma que la computadora binaria logre alcanzarla O sea ya la superó completamente ya no hay vuelta atrás entonces Google ha reclamado en dos ocasiones la supremacía cuántica en 2000 24 con con Willow y en 2018 Si no me falla la memoria también reclamó la supremacía cuántica con sicamor pero ahí hubo una Mecha con los chinos

IBM le dijeron No tú no has alcanzado la supremacía cuántica Todavía te falta bla bla bla hasta que llega Microsoft y Microsoft dice eh No así no se hace corrección cuántica la corrección cuántica se hace con fermiones de majorana suena suena lo que tu abuelita te daría para irte a dormir no cuando te da la tos toma ti hijito un un fermión de majorana qué carajos es fermión de majorana porque Cómo se llama el de Microsoft majorana 1 este man majorana es un científico que en el año 1937 postuló algo postuló una teoría teoría es

decir no no en la práctica era teórico para llevarlo a la práctica han pasado casi 100 años miren él dijo lo siguiente Existen fermiones un fermión es una partícula subatómica ya está y mayorana este Man dijo que existen fermiones que son a su vez son a su vez que es su propia antipartícula no antimateria perdón antipartícula Es decir que tienen la carga opuesta o sea se repelen a sí mismos no pero es Es el mismo elemento es la misma partícula ese concepto ese concepto de los fermiones de mayorana por mucho tiempo se ha estado trabajando

y Microsoft dijo pues vamos a vamos a aplicarlo Porque con este concepto nosotros podríamos hacer que si una partícula si una partícula es al vez o antipartícula tenemos aquí la fórmula para la corrección cuántica si podemos crear el el bendito fermión de mayorana en la práctica podemos nosotros por fin resolver la bendita corrección cuántica ellos empezaron a investigar Llevan como les digo muchísimos años investigando este tema de cómo llevarlo a la realidad y lo hicieron de la siguiente manera Qué es el transistor volviendo al comienzo de nuestra historia de hace 50 páginas acá el transistor

es un interruptor pero está creado con con semiconductores el silicio es un semiconductor no porque deja pasar o no deja pasar la corriente según ciertas circunstancias Entonces los bits se construyen con semiconductores los cubits Con qué se construían con superconductores entonces Microsoft lo que ha hecho es juntar estas dos vainas juntar el semiconductor y juntar el superconductor para crear fermiones de mayorana cómo tenemos una capa de semiconductor que no es no es este silicio sino es arseniuro de indio arseniuro de indio ya Y tenemos otra capita de superc y ese superconductor pues es aluminio pero

ojo Microsoft ha construido este aluminio y este arseniuro de indio átomo por átomo toda esta vaina toda esta mezcolanza Métela al cero absoluto a los - 400 Fahrenheit men 267 creo que es Celsius mételo al cero absoluto toda esta mezcolanza Y entonces acá arriba es como una pista de patinaje donde los electrones pueden mover libremente no pueden como patinar Y entonces con este superconductor que tiene una velocidad muy grande de conducción e por aquí por el medio de ellos por aquí empiezan a aparecer mágicamente los fermiones de mayorana Qué son los fermiones de mayorana son

electrones que se volvieron locos algo así no algo así son electrones que que con este frío y la mezcla entre el superconductor y el semiconductor no se se vuelven locos ahí los electrones se empiezan a transformar y pues salen convirtiéndose en electrón y anti electrón a la vez eso es un fermión de mayorana cierto o sea un una partícula que a la vez es su antipartícula pero lo mejor de esta vaina es que esto es un estado topológico el estado topológico es el cuarto estado de la materia a nosotros en el colegio nos enseñaron sólido

líquido gaseoso ya está cierto metes pones el agua en una tetera hierve y se vuelve gaseosa pones el agua en un vaso lo metes a la refri y se vuelve sólida No ya está tres estados de la materia Pero hay un cuarto estado Que es el topológico claro este estado es para usos muy científicos no lo vemos en la vida diaria para nada pero el estado topológico es un estado de la materia en la cual la materia no cambia aunque sea deformada o sea alterada externamente para que cambie tiene que haber un cambio increíblemente brusco

Ese es el estado topológico entonces gracias a estos fermiones de mayorana se logra el estado topológico que no no se altera las propiedades se mantienen inalterables Y eso es lo que se buscaba mucho tiempo porque los cubits son muy frágiles porque todo los altera no lo puedes ni tocar Ni rozar Ni mirar porque ya ya se alteran no En cambio cuando estamos en un estado topológico ya no se alteran pues prácticamente no hay nada que los altere tendría que haber un cambio increíblemente brusco para que se alteren muy grande en cambio los cubits son cristalitos

que se ofenden por todo aquí llegamos a algo que se llama topo conductores estamos en este nivel miren semiconductores para el transistor superconductores para los cubis tradicionales y top conductores para los cubis topológicos entonces Hemos llegado a este punto mayorana 1 Tiene 8 cubits claro es muy chiquito si tú lo comparas con los 105 cubits de Willow es muy chiquito pero realmente estos 8 cubits son la prueba de que esto es posible nada más porque por teoría por teoría en el mismo chip puedes meter y agárrense un millón de cubits un millón según Microsoft ni

juntando a todas las computadoras que existen en el mundo podrían llegar al poder de cómputo que tendría esta computadora de un millón de cubits ninguna esto es amigos y amigas mayorana 1 una nueva arquitectura ya no necesita corrección externa se autocorrige porque es partícula y antipartícula a la vez y al ser un estado topológico los elementos externos no lo alteran tendría que haber un cambio infinitamente grande catastrófico como agarrar agarrar el chip y meterle un martillazo para que se rompa no obvio pero son cambios muy extremos Entonces ya no necesitamos corrección si yo al Willow

de Google lo quiero hacer subir a un millón de cubits tendría que poner cubit cubit lógico que físico Que lógico que físico Que lógico y cada vez se va haciendo más complejo crecer en cambio con la nueva arquitectura de Microsoft yo puedo crecer hasta un millón de cubits dentro del mismo chip según Microsoft la gracias a esto la computación cuántica puede llegar al público en años no en décadas Porque todos los investigadores han dicho para que la computación cuántica salga de los laboratorios y llegue al público tienen que pasar década y claro según todo lo

que se veía tenían que pasar décadas pero es como el transistor no antes del transistor pensábamos que tenían que pasar décadas para que las computadoras se vuelvan más chiquitas personales Y qué sé yo llegó el transistor y lo cambió todo tiene que llegar un invento que cambie absolutamente todo y que le diga a la gente Oigan por allá no era por acá es el camino y eso es lo que acaba de hacer Microsoft según lo que dice Microsoft en su paper Aparentemente Ha logrado resolver este Enigma de la computación cuántica y en pocos años veríamos

computadoras cuánticas no en nuestras casas obviamente pero sí en usos reales y no solamente usos experimentales y si esa vaina la mezclan con la Inteligencia artificial Dios mío tiene cosas muy buenas lo que les dije podríamos eliminar por fin la contaminación del planeta degradar el plástico reducir el CO2 que está en el aire son cosas maravillosas podríamos crear alimentos sintéticos pero saludables no basura que nos metemos por la boca y terminan dándonos cáncer pero también podríamos tener un cambio revolucionario tan grande podríamos hablar de Ai de adeveras podremos hablar de superinteligencia de ad veras la

famosa singularidad no la famosa singularidad da un poquito de miedito también lo que puede venir en el futuro Espero que les haya gustado toda esta larga explicación espero que haya sido una tarde de aprendizaje espero que sí Adiós chao