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Futuro de la computación cuántica, neuromórfica y nanotecnológica

Las sucesivas citas tecnológicas de 2018 van desvelando el futuro de la computación, cada vez más potente y a la vez en chips increíblemente más pequeños. Además de la nanotecnología, deberemos aprender conceptos como computación cuántica y neuromórfica.

En la conferencia Think 2018, IBM presentó la computadora más pequeña del mundo, del tamaño de un grano de sal: tan solo un milímetro. Sin embargo, pese a ser necesario un microscopio para observarlo, cuenta con una capacidad similar a los primeros chips x86 de los primeros IBM de escritorio. Según IBM Research, empaqueta varios cientos de miles de transistores en una huella apenas visible para el ojo humano.

Para IBM, este tipo de dispositivo permitirá incluirlo en prácticamente cualquier objeto, y más allá de IoT, lo convertirá en un ordenador capaz, por ejemplo, de manejar tecnología Blockchain. La importancia de esta posibilidad radica en evitar fraudes y falsificaciones, causantes de pérdidas en la economía global de más de 600 millones de dólares anuales y que en el caso de la industria farmacéutica, donde hay vidas en juego, llega a representar el 70% del mercado.

“Dentro de los próximos cinco años, los anclajes criptográficos, como puntos de tinta o pequeñas computadoras más pequeñas que un grano de sal, se integrarán en los objetos y dispositivos cotidianos.”

Se usarán en conjunto con la tecnología de contabilidad distribuida de blockchain para garantizar la autenticidad de un objeto desde su punto de origen hasta cuando llega a las manos del cliente. Estas tecnologías allanan el camino para nuevas soluciones que abordan la seguridad alimentaria, la autenticidad de los componentes fabricados, los productos genéticamente modificados, la identificación de objetos falsificados y la procedencia de productos de lujo “.

Fuente: IBM Research

Computación cuántica comercialmente viable

En el Consumer Electronics Show 2018 en Las Vegas, Intel anunció dos importantes hitos en sus esfuerzos por investigar y desarrollar futuras tecnologías informáticas, incluyendo computación cuántica y neuromórfica, que tienen el potencial de ayudar a las industrias, instituciones de investigación y la sociedad a resolver problemas que actualmente no pueden resolver las computadoras clásicas. Concretamente anunció el diseño, la fabricación y la entrega exitosos de un chip de prueba cuántica superconductor de 49 qubits y la promesa de la computación neuromórfica .

Meses después de la entrega de un chip de prueba superconductor de 17 qubits, Intel presentó “Tangle Lake”, un chip de prueba cuántica superconductor de 49 qubits.

El chip lleva el nombre de una cadena de lagos en Alaska, un guiño a las temperaturas extremadamente frías y al estado enredado que requieren los bits cuánticos (o “qubits”) para funcionar.

Tangle Lake representa un avance hacia el objetivo de Intel de desarrollar un sistema completo de computación cuántica, desde la arquitectura hasta los algoritmos y la electrónica de control. Lograr un chip de prueba de 49 qubits es un hito importante porque permitirá a los investigadores evaluar y mejorar las técnicas de corrección de errores y simular problemas de cómputo.

En la búsqueda de ofrecer un sistema de computación cuántica comercialmente viable, Mike Mayberry, vicepresidente corporativo y director general de Intel Labs, explicó que esperan que pasen de cinco a siete años antes de que la industria aborde los problemas de escala de ingeniería, y es probable que requiera 1 millón o más de qubits para lograr relevancia comercial.

La necesidad de escalar a un mayor número de qubits de trabajo es la razón por la cual Intel, además de invertir en qubits superconductores, también está investigando otro tipo llamado Spin Qubits en silicio.

Los Spin Qubits  pueden tener una ventaja de escala porque son mucho más pequeños que los qubits superconductores. Estos spin qubits se parecen a un solo transistor de electrones, que es similar en muchos aspectos a los transistores convencionales y potencialmente puede fabricarse con procesos comparables. De hecho, Intel ya inventó un flujo de fabricación de Spin Qubit en su tecnología de proceso de 300 mm.

Loihi, la computación neuromórfica

Intel Labs también ha desarrollado un chip de investigación neuromórfica, cuyo nombre en código es “Loihi”, que incluye circuitos digitales que imitan la operación básica del cerebro. Loihi combina entrenamiento e inferencia en un solo chip con el objetivo de hacer que el aprendizaje automático sea más eficiente.

Intel mostró así las investigaciones sobre la computación neuromórfica, un nuevo paradigma informático inspirado en cómo funciona el cerebro que podría desbloquear ganancias exponenciales en rendimiento y eficiencia energética para el futuro de la inteligencia artificial.

Los chips neuromórficos podrían usarse en última instancia en cualquier lugar donde los datos del mundo real se procesen en entornos en tiempo real en evolución. Por ejemplo, estos chips podrían permitir cámaras de seguridad más inteligentes e infraestructura de Smart City diseñada para la comunicación en tiempo real con vehículos autónomos.

Intel Corporation está progresando rápidamente al escalar los chips de prueba superconductores de cómputo cuántico a recuentos de qubit más altos: de 7 a 17 y ahora a 49 qubits (de izquierda a derecha). Se requieren múltiples conectores dorados para controlar y operar cada qubit. Crédito: Walden Kirsch / Intel Corporation

En la primera mitad de este año, Intel planea compartir el chip de prueba Loihi con las principales instituciones universitarias y de investigación mientras lo aplica a conjuntos de datos y problemas más complejos.

Fuente: Intel