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La computación Cuántica como herramienta para mejorar los procesos industriales

En el grupo QUTIS de la UPV-EHU en España, publico hace un tiempo un artículo pionero sobre la primera implementación de modelos financieros en ordenadores cuánticos. Hay modelos que lograrían predecir ‘crashes’ financieros, sin embargo, esas operaciones de cálculo no se pueden realizar con ordenadores convencionales porque son muy complicadas. Solo las pueden llevar a cabo ordenadores cuánticos porque tienen una capacidad de procesamiento mucho mayor que uno convencional. Este trabajo que realizaron ha despertado el interés de entidades financieras.

Aplicaciones

Otra área donde se está trabajando es en aplicaciones a la química cuántica: cómo implementar estos algoritmos en átomos muy fríos. También se está trabajando en el diseño de materiales mediante computación cuántica o en las conexiones entre computación cuántica e inteligencia artificial, lo que se ha denominado inteligencia artificial cuántica. Es algo muy novedoso.

Otra aplicación donde están trabajando tiene que ver con un servicio de taxis o de transporte de viajeros. Teniendo en cuenta datos como el flujo de tráfico, las horas punta, la densidad de personas, etc, hay que establecer cuáles son los mejores lugares para que los vehículos de transporte puedan dar una respuesta más eficaz. Esto no se puede resolver con un ordenador convencional. Se necesita inteligencia artificial, ‘big data’ y computación cuántica. El conductor dispondría de una app en su móvil que se podría conectar con el ordenador cuántico a través de Internet para recibir la información de una forma sencilla y en tiempo real.

El consejero delegado de Cambridge Quantum Computing, una start up que diseña aplicaciones para la tecnología, sugiere que uno de los primeros sectores en beneficiarse será la industria química. El enorme incremento de la capacidad deprocesamiento permitirá descubrir nuevos materiales,augura.

Desarrollo de Tiendas Virtuales y plataformas de aprendizaje

Los ordenadores tradicionales nunca podrían procesar una tarea de esta envergadura. En el ámbito cuántico, esto de pronto se vuelve posible. Esto podría facilitar el diseño de nuevos materiales, o hallar mejores formas de gestionar los procesos existentes. Microsoft, por ejemplo, prevé que podría llevar a una forma más eficiente de capturar nitrógeno de la atmósfera para emplearlo en fertilizantes, un proceso conocido como fijación de nitrógeno, que en la actualidad consume enormes cantidades de energía.

A primera vista, podría parecer que la tecnología avanza rápidamente hacia estos niveles. Tras elaborar los primeros sistemas básicos a partir de un pequeño número de bits cuánticos (qubits) hace dos años, compañías como IBM, Rigetti y Google avanzan deprisa hacia ordenadores que comprenden docenas de qubits. 

Los números, no obstante, no explican toda la realidad. Los qubits actuales son inestables, sólo mantienen su estatus cuántico durante una diminuta fracción de segundo, y, a medida que se juntan crecientes números, las impredecibles interacciones entre ellos llevan a que se produzcan altas tasas de error. Aprender a extraer resultados de estos “ruidosos” sistemas supone ya un inmenso reto, y extenderlo a ordenadores de 100 qubits está más allá de las capacidades actuales.

¿Cuánto dinero haría falta para la puesta en marcha de un ordenador cuántico?

Con entre 3-5 millones de euros tendríamos un ordenador cuántico funcionando en el plazo de 3 a 5 años. Pero a veces tener un computador cuento no es tan necesario, a veces la cooperación y la colaboración para desarrollar un centro de desarrollo cuántico computacional es mucho mejor que invertir en un solo computador cuántico.

En busca de los algoritmos poscuánticos que garanticen la seguridad TI

La organización de seguridad Kaspersky vaticina en su blog la desaparición de la criptografía tal y como la conocemos hoy. “La informática cuántica podría ser la salvación de este nuevo mundo emergente, si bien el modo en que existe la criptografía hoy en día terminará por desaparecer. La tesis que defiende que ‘la criptografía es uno de los muchos campos en que el conflicto antagonista continúa favoreciendo al defensor’ será duramente refutada hasta que se introduzcan unos algoritmos criptográficos poscuánticos efectivos”, señala la organización de seguridad.

Además de defender el uso de algoritmos poscuánticos en seguridad IoT, la firma rusa de ciberseguridad ha desarrollado un sistema operativo que según señala es “inhackeable”, con la finalidad de aumentar y proteger la seguridad de sistemas, dispositivos, sensores y redes. Así, Kaspersky OS, es un sistema operativo que, de momento, ya está instalado en cierto tipo de switches de 3 capas que van a proporcionar elevados niveles de seguridad en el flujo de datos. La característica más destacada de este SO es que está fundamentado en una arquitectura de microkernel, lo que significa que no contiene ningún elemento de Linux, permitiéndole de este modo realizar ensamblajes de diferentes bloques para que cada usuario cree la versión ideal del sistema operativo.

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“Hackear este SO significa que habría que romper la firma digital, y esta posibilidad solo está al alcance de los ordenadores cuánticos. Otra gran diferencia de Kaspersky OS es que no utiliza ningún elemento de Linux, lo que le confiere la capacidad de poder controlar el comportamiento tanto de las aplicaciones como del propio sistema operativo”, puntualizaba recientemente Eugene Kaspersky, CEO de la compañía que lleva su nombre, en un post publicado en su blog.

Ya, desde la plataforma de IoTSWC2016, Andrey Nikishin, Special Projects Director de Kaspersky Lab, advertía en su ponencia de la peligrosidad que constituía el maridaje de la seguridad embebida (o empotrada) en los sistemas de comunicaciones. “En el ciberespacio, solo IoT representa al mundo ciberfísico que, en muchos casos, sufre las consecuencias de un ciberataque perpetrado con éxito. Un ataque que hubiese tenido repercusiones mínimas de producirse en arquitecturas IT de configuraciones estáticas basadas en microkernel”, puntualizada Nikishin.

David Espina Rincon

Nómada digital, emprendedor y fotógrafo. Amante de las experiencias sociales y viajes al rededor del mundo.

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