Entrelazamiento cuántico

Todo lo que nos rodea a diario, lo tenemos gracias a que alguien en algún momento observó, experimentó y transformó lo que fué solo una idea, en una herramienta útil. Pero todo lo que conocemos es insignificante al lado de lo que se está descubriendo a nivel cuántico, con un potencial increible que alterará el mundo tal como lo conocemos. Se empieza con la investigación básica en un laboratorio, con una máquina muy grande y costosa, y si hay mercado se tiene al final un aparato sencillo pequeño y nada caro, como por ejemplo los ordenadores, aunque el presidente de IBM dijese en los años 50 que no había mercado más que para unos pocos ordenadores en todo el mundo. Podemos crear nuevas formas de procesar la información y comunicarnos, que transformarán el mundo de una forma radical, cambiando todas las tecnologías que poseemos. La mecánica cuántica la vemos como algo raro, lo mismo que lo era imaginar ver volar aviones y cohetes. El entrelazamiento cuántico no sólo servirá para transmitir información, también será posible trasmitir energía renovable, a nivel planetario, desde lugares factibles hasta otros donde se necesite.

Imaginaos dos partículas separadas a años luz, pero que una influya sobre la otra instantáneamente al manipular una de ellas (por ejemplo, que al observar una partícula ésta colapse en un estado, y la otra instantáneamente colapsará en otro, sin que haya habido comunicación entre ellas). ¿Una acción aquí puede afectar allí, más rápido que la velocidad de la luz?. Esto se debe a que en la mecánica cuántica las partículas pueden estar en dos estados de superposición a la vez, y que al observarlas colapsan en uno de ellos. Si mandásemos un mensaje de un punto a otro a años luz, tardaría ese tiempo como mínimo por un canal tradicional en llegar, por ejemplo del Sol a la Tierra tarda 8 minutos la luz. Si pudiésemos mandar un mensaje válido manipulando esas partículas, la comunicación sería instantanea. ¿Es posible?.

Experimentalmente ya se ha conseguido entrelazar fotones a una distancia de 1200 km, gracias al satélite chino Micius en 2017. Esto en comunicación encriptada es muy importante, porque quiere decir que si un hacker intercepta uno de los fotones entrelazados, el otro lo sabrá. La clave de encriptación, entonces, cambiará y la información a la que daba acceso se autodestruirá. Este experimento era de un profesor europeo de la Universidad de Viena (Anton Zeilinger), que desde 2001 intentaba convencer sin éxito a la Agencia Espacial Europea para lanzar un satélite similar, pero terminó trabajando para su alumno de China.

En 1900 Max Planck quería saber porque los objetos cambiaban de color al calentarlos (una curiosidad lógica), a veces haciéndose las preguntas apropiadas se encuentran respuestas geniales. Hasta entonces, en el mundo clásico, todo era predecible, desde Newton que comprendió el poder de las matemáticas y lo aplicó a describir fenómenos físicos y predeciendo el futuro con ellas. Maxwell también descubrió que

El límite tecnológico de las computadoras.

Cada día nos sorprendemos por la capacidad de superar límites, incluso la propia ciencia ficción, a nivel tecnológico. Nos preguntamos: ¿cual será el límite?¿tiene límite?. Era difícil no hace muchos años imaginar la realidad que vivimos hoy como algo real, el disponer de los dispositivos actuales, que sólo eran imaginaciones de la literatura y del cine. Cuando hoy en día ya se vislumbra el límite físico de la tecnología actual, las alternativas, entre otras, se basan en la computación cuántica a medio plazo (no inmediata) o los algoritmos de deep learning de inteligencia artificial para optimizar la actual tecnología. Sin embargo la capacidad humana no para de sorprendernos, y lo que hoy nos parece algo complicado, es posible que aparezcan otras alternativas, incluso más allá de la informática, tal como la entendemos hoy en día.

Hay tres leyes que marcan la capacidad de procesamiento cada vez a menor coste, de crecimiento del valor de las redes, según crece su tamaño, y de expansión de las comunicaciones. Estas leyes han permitido, entre otros avances, como la computación en nube que conocemos actualmente. Son fundamentales en el desarrollo y origen digital:

• Ley de Moore que rige el crecimiento exponencial de la capacidad de computación en la evolución de los procesadores.
• Ley de Metcalfe que determina el valor de las redes según el número de nodos.
• Ley de Gilder del Ancho de Banda de crecimiento de las comunicaciones, potenciadas por el incremento del volumen de datos transmitidos.

La ley de Moore, que trabajaba en en Fairchild Semiconductor e Intel, dice que  la complejidad (medida como número de transistores) de los circuitos integrados se duplicaba cada año a la vez que se reducían los precios y costes de fabricación. En 1975, Moore modificó su ley al observar un ralentizamiento en la evolución de cada 12 meses a cada 24 meses. Ahora bien, tiene en cuenta sólo el número de transistores pero, en el rendimiento de un procesador hay que añadir otros factores como son la velocidad de los transistores o su consumo energético. Por lo que se interpreta la duplicación de la capacidad cada 18 meses (incluyendo el resto de variables).

Visualización de la Ley de Moore de 1965 a 2019

La ley de Moore se ha cumplido década tras década, pero es una ley empírica, pero no es una ley o norma que pueda imponerse o vaya a cumplirse siempre. La reducción de costes no ha sido del todo natural, sino que se ha debido a enormes inversiones en I+D, tanto públicas como privadas. Sin embargo se está llegando cada dos años al límite físico de los procesadores y se está llegando a un punto de estancamiento y se predice ese estancamiento en 2025, tanto por causas físicas como por el incremento de los costes de mantenimiento del ritmo de creciento. Cada vez es más caro incrementar el número de transistores en un procesador. Aunque la creación de procesadores especializados (por GPUs adaptadas para Inteligencia Artificial), quita presión a la inversión en los procesadores de propósito general (CPU). Lo peor de todo es que pese a los avances en computación cuántica, estamos lejos de tener una alternativa inmediata.

5G, su guerra comercial y el 6G futuro.

5G ya está aquí y se juega su hegemonía entre grandes potencias.

Lo que parecía ciencia ficción ya existe y llegará en breve a nuestras vidas. Estamos hablando de velocidades instantaneas, del internet de las cosas, de la inteligencia artificial, robot capaces de conectarse a la nube y aprender, coches conectados con conducción autónoma que hablan entre ellos y con las infraestructuras, con cero accidentes, ciudades inteligentes, cirugía remota, ropa inteligente que controle nuestras constantes vitales, .. un mundo inteligente y conectado. Nos reinventaremos como sociedad en un futuro que debe ser innovador y también ético, que ¿no deje a nadie atrás?. El despliegue de las nuevas redes de comunicaciones 5G está poniendo de relieve la existencia de una competición geopolítica por el control e implantación de las nuevas tecnologías. El despliegue aportará 910.000 millones de euros adicionales al PIB y la creación de 1,3 millones de puestos de trabajo en la UE. Sin este esfuerzo inversor no se logrará un mercado único digital y Europa quedaría por detrás de Estados Unidos y China, países en una carrera por la supremacía tecnológica en abierta competencia geopolítica. Y este enfrentamiento que es económico, tecnológico y comercial, también afecta a la seguridad nacional. La competición de fondo se traduce en prácticas proteccionistas, en sospechas sobre el cumplimiento de las normativas sobre privacidad o propiedad industrial de algunos fabricantes, o en denuncias de que esa tecnología disponga de puertas traseras que permitan acciones no deseadas sobre sistemas integrados en infraestructuras relevantes para la seguridad nacional. ¿Excusa?.

¿Os acordáis cuando los teléfonos eran móviles analógicos (1G)?. ¡Servían para hablar por teléfono!!. Que tiempos aquellos, luego vino telefonía móvil digital y servicios de datos básicos (SMS, navegación WAP por Internet), así como servicios de roaming a través de redes (2G), posteriormente aumentó la velocidad de Internet móvil con servicios de datos (3G), y además los teléfonos llevaban la cámara, redes sociales,…..