Potencial y riesgos de un nuevo supercomputador | DW Documental

Potencial y riesgos de un nuevo supercomputador | DW Documental

El diminuto mundo de los cuantos nos resulta muy ajeno a casi todos los físicos están construyendo un supercomputador con las partículas más pequeñas del universo nadie sabe qué es exactamente la computación cuántica pero sí sabemos que nos cambiará el computador cuántico está llamado nada menos que a transformar la

Ciencia las posibilidades que abre un computador cuántico son increíblemente amplias su Potencia de cálculo es capaz de resolver problemas que aún no sabemos formular por ejemplo simular moléculas algo revolucionario en la investigación de fármacos el computador cuántico lo cambiará todo pero aún está en sus [Música] inicios esto parece un chip informático

De plástico pero en realidad es un modelo de pulmón humano la empresa al bolic con sede en Berna Busca acelerar la cura de enfermedades con un computador cuántico Nina jobi y janix tuki fundaron juntos la empresa y ganaron el premio swiss medtech en 2022 con una pipeta depositan células

Pulmonares humanas en una membrana aquí pueden activarse mecánicamente para imitar un pulmón real estas células se pueden estimular en principio en este chip de plástico reproducimos el entorno del cuerpo humano de este modo simulamos mini órganos que se acercan mucho más al cuerpo humano que ninguna otra cosa que exista hoy en

Día que los procesos de la fecundación invitro o la experimentación animal el investigador explica que el minip pulmón facilita la consecución de un medicamento adecuado desarrollar un fármaco demora de 10 a 15 años al principio se prueban muchas moléculas en sistemas muy simples en placas de petri pero en estas placas

La célula no es realmente como en el cuerpo humano por ejemplo faltan las capas tridimensionales y las fuerzas de atracción luego se hacen experimentos con animales para comprobar por ejemplo su toxicidad todo el proceso es extremadamente complejo sobre todo en cuanto a los experimentos con animales y es ahí donde entra nuestra

Tecnología el minip pulmón despierta grandes expectativas esperan que permita a sus clientes especialmente empresas farmacéuticas probar sus medicamentos con mayor rapidez aquí tenemos las células y enci las células inmunitarias están adheridas Han inducido una infección aplicamos un tratamiento Okay perfecto así tardamos mucho menos en decir si una determinada molécula

Funciona o no y si hay algún efecto secundario lo que nos permite optimizar el proceso y en última instancia reducir costos calculamos que hasta 500 millones por fármaco con un computador cuántico los procesos actuales podrían llevarse a cabo con mayor rapidez y eficacia y se evitaría sufrimiento

Animal el objetivo de Nuestra Empresa es contribuir al desarrollo de mejores medicamentos y a minimizar sus efectos secundarios para los pacientes y con nuestra tecnología también pretendemos reducir e incluso llegar a eliminar los ensayos con animales porque sabemos que no bastan Para predecir si un medicamento funciona realmente en seres [Música]

Humanos quien me introdujo en la computación cuántica y me hizo entusiasmarme por ella fue mi director de tesis hoy me sigo dedicando a esto pero cuando empecé a estudiar física era un tema desconocido Dominic su Investiga y enseña en la universidad de basilea sobre los cuantos las unidades de energía más pequeñas que

Existen sus propiedades dejan muy atrás a los computadores [Música] convencionales un computador normal con Potencia de cálculo normal lleva a cabo un cálculo cada vez en cambio en física cuántica se hacen muchos cálculos en paralelo un ejemplo clásico es la factorización de números muy grandes en este caso Se podría decir que el

Computador cuántico intenta dividirlos por todos los números posibles al mismo tiempo y así encuentra muy rápido el resultado si se utilizara un computador convencional actual para una cifra de varios miles de dígitos se tardaría tanto como la edad del universo con un computador cuántico el problema puede

Resolverse en unas horas o en unos segundos pero volvamos al principio Qué son los cuantos para adentrarnos en el mundo de los cuantos debemos pensar en algo diminuto mucho más pequeño que los átomos a este nivel Ocurre algo fascinante las leyes clásicas de la naturaleza ya no se aplican A los

Cuantos pueden tener varios estados y estar en lugares diferentes al mismo tiempo físicos de la década de 1920 como Einstein y schinger se consideran Pioneros de la teoría cuántica que pone a prueba la imaginación humana intentaron visualizar estas paradojas en experimentos mentales Ervin schinger fue un físico

Austríaco famoso gracias a un gato o mejor dicho gracias a un experimento que por suerte nunca realizó en este experimento mental el gato se mete en una caja con un dispositivo que tiene una probabilidad del 50% de matarlo en una hora según la teoría cuántica

Entonces el gato está muerto y vivo a la vez pero solo si no miramos porque en un sistema mecánico cuántico el simple hecho de mirar influye en el estado que se forma en él y sin mirar no se puede medir nada ni siquiera si el gato está

Vivo o muerto parece absurdo pero este es el problema de la mecánica trata con Estados simultáneos y no aplica en las leyes clásicas de la naturaleza en el mundo de los cuantos las partículas pueden estar entrelazadas y hallarse en Estados distintos en lugares diferentes a la vez y esta simultaneidad se puede calcular

Ese estado se puede formular como una superposición matemática en la que se incluye la simultaneidad dicho estado escrito como una función de onda PSI viene dado por un coeficiente una espina ascendente más otro coeficiente un Spin descendente eso es la simultaneidad Así que podemos pensar en

Un cubit como una flecha que apunta a cualquier lugar del espacio los cubit es decir bits cuánticos forman el núcleo de un computador cuántico mientras que un computador normal Calcula con bits es decir con ceros o con unos los cubits pueden tener ambos estados al mismo tiempo se puede imaginar Como una moneda

Lanzada al aire en la que no se sabe si sale cara o [Aplausos] cruz para poder controlar los cubits y usarlos para hacer cálculos primero hay que inmovilizar losos solo se logra enfriándolo mediante un complicado proceso a la temperatura del espacio es decir a unos 270 gr celus bajo

Oero la superficie está sumergida en helio líquido eso ayuda a intercambiar el calor el líquido frío que bombe enfría el líquido de reconda que baja entonces podemos hacer experimentos hasta 10 m Kelvin es decir a una temperatura 400 veces más fría que a 4 Kelvin varios doctorandos de la

Universidad de basilea están Armando un pequeño computador cuántico con pocos cubits cuando la tecnología esté desarrollada se aplicará en diversos ámbitos por ejemplo se espera que los computadores cuánticos sean capaces de simular moléculas lo que contribuiría al desarrollo de nuevos fármacos y a la cura de enfermedades mortales o a encontrar soluciones para

Almacenar energía [Música] renovable ya ha dado buenos resultados en logística en el puerto de Los Ángeles se ha mejorado la capacidad y la velocidad con que se cargan y descargan Los buques gracias a algoritmos cuánticos ahora el proceso es más eficiente y se emplea menos energía la computación cuántica parece una mina de

[Música] oro varias empresas tecnológicas como Google e IBM pero también países como china llevan años compitiendo por ser los primeros en desarrollar un computador cuántico potente para lograr destinan miles de millones a la [Música] investigación Suiza no invierte semejantes sumas por eso el centro tecnológico uptown basel Infinity tiene

Una propuesta única en el mundo financia con inversión privada el acceso a computadores cuánticos estadounidenses las startups asociadas como Quantum basel disfrutan de su uso gratuito y de asesoramiento [Música] las Industrias enfrentan problemas cada vez más complejos por supuesto cuentan con la Inteligencia artificial pero cuando se llega a ciertos límites y la

Inteligencia artificial los tiene hay que pensar de forma creativa el computador cuántico Es una posibilidad de avanzar en esta dirección logra que las aplicaciones de Inteligencia artificial funcionen de forma mucho más eficiente no solo por la velocidad de cálculo sino en el uso de energía uptown basel trabaja con computadores convencionales de alto

Rendimiento en un sistema híbrido con computadores cuánticos el físico cuántico frederic fluta de IBM asesora la startups asociadas y los ayuda a buscar soluciones [Música] creativas en primer lugar hay que desglosar los problemas y mirar Qué algoritmo cuántico es relevante en cada caso a la vez se puede utilizar la

Cuántica que es un tipo de cálculo completamente diferente para replantearse los problemas y quizás encontrar un enfoque totalmente nuevo hablamos de aplicar un pensamiento cuántico en los últimos años ya se han realizado 40 estudios basados en la computación cuántica que simplifican y aceleran el desarrollo de fármacos asistimos a un aumento significativo de

La cantidad de datos disponibles en medicina y asistencia sanitaria pero también de su variedad por ejemplo datos de imágenes datos de dispositivos de seguimiento de la actividad física o datos de historias clínicas electrónicas a la hora de procesar y comprender esos datos cuya correlación es bastante intensa y compleja los

Computadores convencionales se ven limitados en cambio los tienen un gran potencial un ejemplo de todas las moléculas potencialmente activas la investigación farmacéutica ha investigado hasta ahora solo el 1% una fracción ínfima esto se refleja por ejemplo en la terapia oncológica solo un tercio de los pacientes responden directamente a las terapias farmacológicas Lamentablemente

Con la computación cuántica no podremos resolver todos los problemas difíciles pero confiamos en poder abordar mejor algunos de ellos la startup de Berna al bolic Busca resolver pronto uno de estos problemas los computadores cuánticos permiten analizar enormes cantidades de datos Y examinar en detalle la herencia genética de un

Paciente con un chip pulmonar o de otros órganos tratan de hallar un tratamiento más eficaz para los enfermos de [Música] cáncer hay diferentes tipos que podrían funcionar pero no se sabe exactamente Cuál es ahora Podemos mirar el genoma y hacer la mezcla de medicamentos personalizada que consideremos mejor

Para el paciente el paciente empieza la inmunoterapia Y luego deberá hacer una pausa en ese momento le podemos tejido que pondremos a nuestro chip de órgano para probar una nueva mezcla que podría tener mejor resultado cuando el paciente pase a la siguiente terapia algo muy importante sobre todo para los enfermos

De cáncer es que tenga pocos efectos secundarios porque lo que no queremos es que sufran buscamos su seguridad y la medicación más eficaz y ahí es donde podemos contribuir otro objetivo de la empresa emergente es terminar con las pruebas con animales de los estudios preclínicos estos experimentos son desde

Hace décadas una práctica habitual en la producción de medicamentos en todo el mundo se utilizan sobre todo roedores solo en Suiza se emplearon más de medio millón de animales de laboratorio en [Música] 2021 primer objetivo es reducir el número de pruebas y sustituir todas las que no sean necesarias Tenemos muchos

Medicamentos que actúan específicamente en el genoma humano y células humanas Así que las pruebas con animales no ofrecen ninguna ventaja quizá no sea cuestión de suprimirlas por completo de entrada pero sí de eliminarlas que implican mucho dolor y estrés para los animales que son los experimentos de grado tres y cuatro

Y tenemos grandes expectativas de poder contribuir a ello muy pronto en Europa Hay un problema la agencia Europea de medicamentos aún no autoriza la comercialización de fármacos que no se hayan probado en animales la situación es diferente en Estados Unidos desde diciembre de 2022 los ensayos con animales ya no son

Obligatorios para comercializar un medicamento un nuevo proyecto de ley permite hacer pruebas por computador o en órganos artificiales en Estados Unidos ya se llevan a cabo investigaciones de este tipo a gran escala por ejemplo en la clínica Cleveland en el estado de Ohio su último logro es su propio computador

Cuántico es el primero que se dedica íntegramente a la investigación médica y tiene sentido porque la clínica Cleveland atiende cada año a 10 millones de [Música] pacientes así en el campus se reúnen cantidades enormes de datos biológicos que se vuelcan en la investigación tiene el potencial de acelerar el ritmo de nuestros progresos

A la hora de abordar los principales retos en el cuidado del paciente relacionados con las también permitirá hacer avances y descubrimientos que serán esenciales para todos nosotros la inauguración oficial del computador cuántico de la [Aplausos] clínica los invitados Gracias es un aporte novedoso para nuestra organización y para el

Mundo el sistema de computación cuántica que suena un poco a ciencia ficción y está justo detrás de mí es la tecnología informática y la plataforma de computación más avanzada que existe estamos entusiasmados por un lado porque podemos utilizarlo para hacer avanzar la investigación los descubrimientos y la atención médica

Pero también porque creará muchos puestos de trabajo entre los asistentes se encuentra el director de uptown basel damir Ban no es casualidad el mercado estadounidense lidera el desarrollo de la computación cuántica y su empresa es socia de [Música] IBM hace un mes un Tang australiano publicó un estudio según el 44

Tecnologías que revolucionarán el mundo de esas 44 china ya domina 37 en una de las otras siete son líderes los Estados Unidos y los países occidentales y es la computación cuántica otro chasco para la Unión Europea el fracaso del acuerdo marco dificulta la cooperación naturalmente tiene mucho que

Ver decisión de Suiza o de la Unión Europea de no participar en el programa Horizon nos obliga a ver con quién más podemos trabajar no significa que no nos interesen las asociaciones europeas pero en Estados Unidos se están haciendo muchas cosas y por eso venimos una y otra

Vez al empresario también le gusta la mentalidad de silicon Valley muy alejada de la actitud de Suiza cauta y reticente al riesgo sin embargo Suiza también tiene muchos puntos fuertes la universidad politécnica de basilea y la escuela politécnica de zich llevan a cabo investigaciones brillantes en este campo Pero sigue faltando ambiente para

Empresas emergentes que es mejor en Estados Unidos el desarrollo del computador cuántico es muy prometedor pero Voces del mundo académico se muestran algo más cautelosas ante sus [Música] avances el peligro potencial es que se demore más o que surjan ciertas dificultades que no sea tan fácil construir un computador cuántico capaz

De resolver problemas enormes de inmediato por supuesto se hará paso a paso también el desarrollo de los computadores actuales llevó muchos años y probablemente ocurrirá lo mismo con los cuánticos tardarán muchos años en desarrollarse tal vez tome 10 años o más lograrlo aún estamos investigando lo básico Cuantos más cubits mayor Potencia

De cálculo los actuales computadores cuánticos de IBM de uso comercial tienen 433 sin embargo la investigación básica sigue centrándose en la física de cada cubit Hay ciertos cubits relativamente fáciles de controlar y construir ya hay 100 O 1000 de estos y hay previsiones de llegar a los 10,000 o

100,000 El problema es que su calidad todavía no es muy buena aún hay bastantes errores en los cálculos es decir hay muchos cubits pero pocos son de buena calidad y eso hay que mejorarlo pero siempre surgen nuevas ideas para mejorar algunos aspectos y darle ciertas ventajas la carrera sigue abierta

Los cubit también se investigan en la universidad deich también allí creen que el desarrollo de la computación cuántica acaba de empezar en cierto sentido los computadores cuánticos están en una fase similar a la anterior al desarrollo del transistor aún son muy grandes con una capacidad tal vez de 100 cubits llenan

Una enorme mesa experimental con toda la electrónica de control y aún no sabemos cómo miniaturizar lo todo para poder llegar a meter en un espacio reducido millones de cubits que permitan operar de forma práctica eso no quiere decir que no se pueda hacer pero aún estamos

En la era de la computadora de primera generación por hacer una comparación todavía no conocemos su potencial Y por supuesto tampoco sus peligros Renato rener conoce bien los riesgos de la computación cuántica es profesor de criptografía Es decir de encriptación de datos para empezar los computadores cuánticos suponen una amenaza para la

Actual seguridad de datos la razón es que en la vida cotidiana por ejemplo con la banca electrónica o la comunicación encriptada necesitamos un procedimiento conocido como criptografía de clave pública pero con los computadores cuánticos Se volverá completamente inseguro el propietario de ese computador tendrá acceso a todos los datos es un problema muy

Concreto hasta ahora un sencillo método matemático bastaba para proteger nuestros datos la factorización se pueden hacer simplemente ciertos cálculos por ejemplo 7 es ig 21 pero si me preguntan al revés con Qué número se obtiene ese resultado en principio tengo que probar todos los números posibles y esos números pueden

Tener 100 dígitos Así que tardaré muchísimo ni siquiera un computador que Calcula mucho más rápido podría probar todos los números de 100 cifras en cambio un computador cuántico puede probar los números en paralelo y hallar el resultado en una fracción de segund algo impresionante que preocupa a los

Expertos en este sentido Ya llegamos tarde porque los datos que cifr hoy tienen una vida útil muy limitada se mantienen en secreto solo un tiempo es decir que lo que hoy cifro con criptografía de clave pública se podrá leer a más tardar cuando exista el computador cuántico entonces solo se podrá cifrar

Los datos utilizando un computador cuántico Por así decirlo vencer al enemigo con sus propias armas y es así como se haría el emisor genera cubits que tienen estado cero o uno y Envía una secuencia totalmente aleatoria de estos cubits al destinatario será una clave que solo ellos dos conocen por supuesto Alguien

Podría intentar leer esta clave mientras se transmite pero aquí entra en juego la mecánica cuántica cuando un tercero intenta leerlos scit cambian y el emisor y el receptor se dan cuenta de [Música] inmediato así la clave no puede copiarse o leerse sin que se note y solo cuando

La clave ha llegado sin ser leída se transmite el mensaje cifrado el problema es que técnicamente aún es casi imposible aplicar este [Música] proceso Aunque parece muy difícil o casi imposible ya sabemos que funciona pero es muy caro si queremos algo que sea realmente seguro tenemos que estar

Dispuestos a pagar por ello digamos que podría ser una solución a largo plazo no de aquí a 10 años sino de aquí a 40 o 50 años no solo hay que pensar en la seguridad de los datos a largo plazo sino que también en la computación cuántica queda mucho trabajo por

Hacer pido paciencia porque aunque todo el mundo habla de computación cuántica no se puede esperar que esta aplicación esté disponible Dentro de pocos años aún serán necesarios muchos pasos y mucha inversión para que realmente se pueda utilizar y sobre todo tiempo Aunque eso depende de la inversión pero se está

Invirtiendo mucho más de lo que podíamos imaginar hace unos años en ese sentido podemos ser [Música] optimistas hay empresas emergentes e inversionistas dispuestos a invertir en la idea del futuro y hacia ahí se dirige esta tendencia una ventaja es que nuestros estudiantes de física y computación cuántica encuentran un amplio abanico de oportunidades

Laborales en las diversas startups o en las grandes tecnológicas que llevan a cabo proyectos en este campo hay muchas posibilidades de encontrar trabajo no podemos ni imaginarnos los cambios que implica porque son saltos cuánticos y el pensamiento convencional no alcanza siquiera para sospechar esos cambios exponenciales por eso se necesitan

Proyectos inalcanzables como este en los que no se puede perder de vista el objetivo y ahí no sirven los patrones de pensamiento actuales necesitamos una nueva forma de [Música] pensar

Un nuevo supercomputador podría evitar experimentos con animales dirigidos a curar el cáncer. El computador cuántico tiene a las empresas revolucionadas, pues podría encontrar soluciones para almacenar energías renovables o revolucionar el sector logístico.

Una empresa emergente suiza, que fabrica pulmones artificiales, tiene previsto utilizar algoritmos cuánticos para llevar a cabo en el futuro investigaciones aún más eficientes, curar el cáncer y acabar con los experimentos con animales. Ya hoy, un inversor privado hace posible que empresas emergentes suizas utilicen los ordenadores cuánticos con fines comerciales. Pero este es solo el principio de un avance tecnológico cuyo resultado desconoce la ciencia. Grandes empresas como IBM y Google compiten por desarrollar supercomputadoras más innovadoras y rápidas. Este reportaje se adentra en los secretos del supercomputador y muestra que su potencial va de la mano con los peligros que entraña.

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