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Dos veces al a\u00f1o, el proyecto\u00a0TOP500 publica una clasificaci\u00f3n con los ordenadores m\u00e1s potentes del mundo<\/strong>. Esa lista tan esperada resulta muy influyente. Las superpotencias mundiales compiten para liderar la lista, en este momento, China alcanza el m\u00e1ximo nivel, con 229 dispositivos incluidos.<\/p>\nAunque Estados Unidos cuenta con solo 121 m\u00e1quinas de este tipo, ocupa el n\u00famero uno de la lista con la\u00a0m\u00e1s potente del mundo: el superordenador Summit del Laboratorio Nacional Oak Ridge,\u00a0<\/strong>que registr\u00f3 143 petaflops (143.000 billones de operaciones de coma flotante por segundo).<\/p>\n La clasificaci\u00f3n la establece un programa de evaluaci\u00f3n comparativa (o\u00a0benchmarking<\/em>) llamado Linpack, que es una colecci\u00f3n de subrutinas FORTRAN que resuelven un rango de ecuaciones lineales.\u00a0El tiempo necesario para resolver las ecuaciones permite medir la velocidad del ordenador<\/strong>.<\/p>\n Pero esta forma de realizar la evaluaci\u00f3n comparativa genera mucha pol\u00e9mica. Las arquitecturas de los ordenadores generalmente est\u00e1n optimizadas para resolver problemas espec\u00edficos, por lo que\u00a0muchas de ellas no est\u00e1n adaptadas al desaf\u00edo de Linpack<\/strong>. Los ordenadores cu\u00e1nticos, por ejemplo, son totalmente inadecuados para resolver este tipo de problemas.<\/p>\n Y eso plantea una cuesti\u00f3n importante.\u00a0Las ordenadores cu\u00e1nticos est\u00e1n a punto de superar a los superordenadores m\u00e1s potentes<\/a>\u00a0en algunos tipos de problemas, pero \u00bfqu\u00e9 potencia tienen exactamente? La parte complicada reside en\u00a0medir su rendimiento y compararlo con el de los ordenadores convencionales.<\/strong><\/p>\n El investigador del Laboratorio de Inteligencia Artificial Cu\u00e1ntica del Centro de Investigaci\u00f3n Ames de la NASA en California, (EE. UU.) Benjamin Villalonga y su equipo han desarrollado\u00a0una prueba de evaluaci\u00f3n comparativa que funciona tanto en dispositivos convencionales como en dispositivos cu\u00e1nticos<\/strong>. De esta manera, es posible comparar su rendimiento.<\/p>\n El equipo ha usado su nueva prueba en Summit, el superordenador m\u00e1s potente del mundo, y ha alcanzado un ritmo de 281 petaflops.\u00a0Este resultado se ha convertido en el nuevo punto de referencia<\/strong>\u00a0que los ordenadores cu\u00e1nticos deben superar demostrar definitivamente la\u00a0supremac\u00eda cu\u00e1ntica<\/a>.<\/p>\n Encontrar un buen sistema para medir la potencia de la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica no es f\u00e1cil. Para empezar, los inform\u00e1ticos saben desde hace mucho sabiendo que los ordenadores cu\u00e1nticos\u00a0solo pueden superar a los superodenadores convencionales en un n\u00famero limitado de tareas muy concretas<\/strong>. Y a\u00fan as\u00ed, ning\u00fan ordenador cu\u00e1ntico actual es lo suficientemente potente como para realizarlas de forma eficaz porque, por ejemplo, son incapaces de corregir errores.<\/p>\n As\u00ed que Villalonga y sus colegas buscaron\u00a0una prueba de potencia de computaci\u00f3n cu\u00e1ntica mucho m\u00e1s b\u00e1sica<\/strong>\u00a0que funcionar\u00eda igual de bien para los dispositivos primitivos de hoy y las m\u00e1quinas cu\u00e1nticas m\u00e1s avanzadas del ma\u00f1ana, y tambi\u00e9n se podr\u00eda simular en m\u00e1quinas convencionales.<\/p>\n Decidieron\u00a0simular la evoluci\u00f3n del caos cu\u00e1ntico mediante circuitos cu\u00e1nticos aleatorio<\/strong>s. Los ordenadores cu\u00e1nticos simples pueden hacer este tipo de tareas porque el proceso no requiere una gran correcci\u00f3n de errores, y filtrar los resultados superados por el ruido resulta relativamente sencillo. A los ordenadores convencionales tambi\u00e9n les resulta sencillo simular el caos cu\u00e1ntico. Pero la potencia de la computaci\u00f3n convencional requerida para hacerlo aumenta exponencialmente con la cantidad de c\u00fabits involucrados.<\/p>\n Hace dos a\u00f1os, los f\u00edsicos determinaron que\u00a0un ordenador cu\u00e1ntico con al menos 50 c\u00fabits deber\u00eda alcanzar la supremac\u00eda cu\u00e1ntica<\/strong>\u00a0sobre un superordenador convencional.<\/p>\n Pero el list\u00f3n es cada vez m\u00e1s alto ya que\u00a0los superordenadores no dejan de evolucionar.<\/strong>\u00a0Por ejemplo, Summit es capaz de realizar muchos m\u00e1s petaflops ahora que cuando se estableci\u00f3 la \u00faltima clasificaci\u00f3n el noviembre pasado, cuando alcanz\u00f3 un ritmo de 143 petaflops. De hecho, la semana pasada, el Oak Ridge National Labs revel\u00f3 sus planes para construir una m\u00e1quina de 1,5 exaflop para 2021. Por lo tanto, es cada vez m\u00e1s importante poder comparar continuamente estas m\u00e1quinas con los ordenadores cu\u00e1nticos emergentes.<\/p>\n Un equipo de investigadores de la NASA y Google han creado\u00a0un algoritmo llamado qFlex que simula circuitos cu\u00e1nticos aleatorios<\/strong>\u00a0en una m\u00e1quina convencional. El a\u00f1o pasado, demostraron que qFlex podr\u00eda simular y comparar el rendimiento de\u00a0un ordenador cu\u00e1ntico de Google llamado Bristlecone, con 72 c\u00fabits<\/a>. Para lograrlo, utilizaron un superordenador de la NASA con 20 petaflops de potencia de c\u00e1lculo.<\/p>\n Ahora, acaban de demostrar que\u00a0el superordenador Summit puede simular el rendimiento de un dispositivo cu\u00e1ntico mucho mayor<\/strong>. Los investigadores detallan: “En Summit, pudimos lograr un rendimiento sostenido de 281 petaflops por segundo (precisi\u00f3n simple) en todo el superordenador, simulando circuitos de 49 y 121 c\u00fabits “, explican.<\/p>\n Estos 121 c\u00fabits superan la capacidad de cualquier ordenador cu\u00e1ntico existente<\/strong>. Por lo tanto, los ordenadores convencionales siguen por delante de sus hom\u00f3logos cu\u00e1nticos en la clasificaci\u00f3n.<\/p>\n Pero antes o despu\u00e9s, los superordenadores acabar\u00e1n derrotados. Ya hay planes en marcha para construir\u00a0ordenadores cu\u00e1nticos con m\u00e1s de 100 c\u00fabits en los pr\u00f3ximos a\u00f1o<\/strong>s. Y a medida que las capacidades cu\u00e1nticas se aceleran, el desaf\u00edo de construir m\u00e1quinas convencionales cada vez m\u00e1s potentes empieza a encontrarse barreras.<\/p>\n El factor limitante para los nuevos superordenadores ha dejado de ser el hardware, ahora\u00a0el problema est\u00e1 en la potencia disponible para que sigan funcionando<\/strong>. Summit necesita una fuente de alimentaci\u00f3n de 14 megavatios, una cantidad suficiente para iluminar toda una ciudad de tama\u00f1o mediano. “Para escalar 10 veces un sistema de este tipo se necesitar\u00edan 140 megavatios de potencia, lo que ser\u00eda demasiado caro”, asegura Villalonga.<\/p>\n En cambio, los ordenadores cu\u00e1nticos son parcos en potencia. Su principal requisito energ\u00e9tico se centra en\u00a0el enfriamiento de sus componentes superconductores<\/strong>. Entonces, un ordenador de 72 c\u00fabits como Bristlecone de Google, por ejemplo, requiere aproximadamente 14 kilovatios. Aunque los sistemas de c\u00fabits aumenten, es poco probable que la energ\u00eda necesaria crezca mucho”, concluye Villalonga.<\/p>\n As\u00ed que,\u00a0antes o despu\u00e9s, los ordenadores cu\u00e1nticos ganar\u00e1n con creces<\/strong>\u00a0a sus rivales convencionales en las clasificaciones de eficiencia. De una forma u otra, la supremac\u00eda cu\u00e1ntica est\u00e1 llegando. Y si nos basamos en este trabajo, lo m\u00e1s probable es que qFlex consiga demostrarlo.<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/s3.amazonaws.com\/files.technologyreview.com\/p\/pub\/images\/qflex-benchmark.png\")
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