El mundo se encuentra muy pendiente del rapidísimo avance de la inteligencia artificial (IA), pero ha dejado un poco de lado el también sorprendente desarrollo de la computación cuántica y los ordenadores cuánticos. ¿Qué pasaría si las computadoras utilizadas para desarrollar IA fueran reemplazadas por otras capaces de hacer cálculos no millones, sino billones de veces más rápido? El físico y autor Michio Kaku ha publicado recientemente un libro en el que advierte sobre un “enorme cambio” que está llegando, y no, no es la IA, tiene que ver con los ordenadores cuánticos.

¿Le preocupa últimamente la tecnología? Si es así, está en buena compañía. Las Naciones Unidas han instado a todos los gobiernos a aplicar una serie de normas destinadas a frenar la inteligencia artificial. En una carta abierta, firmada por personalidades como Yuval Noah Harari y Elon Musk, se pide que se detenga la investigación sobre la IA más avanzada y se tomen medidas para garantizar que siga siendo “segura… digna de confianza y leal”. El año pasado se lanzó ChatGPT, un chatbot capaz de escribir una redacción sobre Milton con la misma facilidad que genera una receta para todo lo que tengas en la alacena esa noche.

Pero, ¿y si los ordenadores utilizados para desarrollar la IA fueran sustituidos por otros capaces de hacer cálculos no millones, sino billones de veces más rápidos? ¿Y si tareas que en los dispositivos actuales podrían tardar miles de años en realizarse pudieran completarse en cuestión de segundos? Ése es precisamente el futuro que predice el físico Michio Kaku. Cree que estamos a punto de dejar atrás la era digital para entrar en una era cuántica que traerá consigo cambios científicos y sociales inimaginables. Los ordenadores ya no utilizarán transistores, sino partículas subatómicas, para realizar cálculos, dando rienda suelta a una increíble capacidad de procesamiento. Otro físico lo ha comparado con poner “un motor de cohete en tu coche”. ¿Cómo se siente ahora?

Quantum Supremacy

Crédito de imagen: depositphotos.com

Kaku parece bastante relajado, algunos dirían que entusiasmado. A sus 76 años, ya retirado de la investigación, sigue enseñando en la City University de Nueva York, donde es catedrático de física teórica. Su página web le describe como “futurista y divulgador de la ciencia” y su nuevo libro, “Quantum Supremacy“, esboza todas las promesas de la computación cuántica y muy pocos de sus inconvenientes.

“Esa es la ley universal de la tecnología: que puede utilizarse para el bien o para el mal”.

Kaku tiene una explicación sencilla para el catastrofismo en torno a ChatGPT:

“Los periodistas están hiperventilando sobre los chatbots… porque ven que su trabajo está en juego. Históricamente, muchos trabajos han estado en peligro, pero nadie ha hablado mucho de ellos. Ahora, los periodistas están en el punto de mira”.

Se trata de una visión algo parcial: un informe de Goldman Sachs estimaba recientemente que 300 millones de puestos de trabajo corren el riesgo de ser automatizados como consecuencia de la IA. Kaku admite que podríamos ver “máquinas sensibles” saliendo de los laboratorios, pero calcula que eso podría tardar unos cien años más. Mientras tanto, cree que hay mucho de lo que alegrarse.

Computación cuántica

Según Kaku, el “cohete propulsor” de la computación cuántica transformará por completo la investigación en química, biología y física, con todo tipo de repercusiones. Entre otras cosas, nos permitirá extraer CO2 de la atmósfera y convertirlo en combustible, con los productos residuales capturados y utilizados de nuevo – el llamado reciclaje del carbono. Nos ayudará a extraer nitrógeno del aire sin las altas temperaturas y presiones que hacen que la producción de fertilizantes suponga actualmente el 2% de la energía utilizada en la Tierra, lo que dará lugar a una nueva revolución verde. Nos permitirá crear baterías supereficientes para ayudar a las energías renovables a llegar más lejos (las actuales baterías de iones de litio sólo transportan alrededor del 1% de la energía almacenada en la gasolina). Resolverá los problemas de diseño e ingeniería que actualmente nos impiden generar energía abundante y barata mediante la fusión nuclear. Y dará lugar a tratamientos radicalmente eficaces contra el cáncer, el Alzheimer y el Parkinson, entre otras muchas enfermedades.

¿Cómo? Lo principal es entender que los ordenadores cuánticos pueden hacer cálculos mucho, mucho más rápido que los digitales. Para ello utilizan qubits, el equivalente cuántico de los bits, los ceros y unos que transmiten la información en un ordenador convencional. Mientras que los bits se almacenan como cargas eléctricas en transistores grabados en chips de silicio, los qubits se representan mediante propiedades de partículas, por ejemplo, el momento angular de un electrón. La potencia de fuego superior de los qubits se debe a que las leyes de la física clásica no se aplican en el extraño mundo subatómico, lo que les permite tomar cualquier valor entre cero y uno, y posibilita un misterioso proceso llamado entrelazamiento cuántico, que Einstein denominó spukhafte Fernwirkung o “espeluznante acción a distancia”. Kaku hace valientes esfuerzos por explicar estos mecanismos en su libro, pero es esencialmente imposible que un profano pueda comprenderlos.

Lo que nos queda son analogías más o menos útiles, por ejemplo los trenes de juguete con brújulas y los ratones en los laberintos que invoca Kaku para explicar ideas tan complejas como la superposición y las integrales de trayectoria. Más allá de esto, hay una conclusión importante: la realidad es cuántica y, por tanto, los ordenadores cuánticos pueden simularla de una forma que los digitales no consiguen.

Kaku dijo:

“La Madre Naturaleza no computa digitalmente. Los ordenadores cuánticos deberían [ser capaces de] desentrañar los secretos de la vida, los secretos del universo, los secretos de la materia, porque el lenguaje de la naturaleza es el principio cuántico”.

Michio Kaku. Crédito de imagen: S Pakhrin (Wikimedia Commons)

Un enorme cambio por venir

Si se quiere saber con precisión cómo funciona la fotosíntesis (todavía un misterio para la ciencia moderna), o cómo interactúa una proteína con otra en el cuerpo humano, se podrá utilizar el “laboratorio virtual” de un ordenador cuántico para modelarlo con precisión. El diseño de medicamentos para interrumpir procesos biológicos erróneos, como la proliferación de células cancerosas o el mal plegamiento de proteínas en la enfermedad de Alzheimer, podría ser mucho más fácil. Kaku cree incluso que se desentrañará el enigma del envejecimiento para que podamos detenerlo: uno de los capítulos de su libro se titula simplemente “Inmortalidad“.

Llegados a este punto, conviene hacer una importante advertencia. Los ordenadores cuánticos son muy, muy difíciles de fabricar. Como dependen de partículas diminutas extremadamente sensibles a cualquier tipo de perturbación, la mayoría sólo pueden funcionar a temperaturas cercanas al cero absoluto, donde todo se ralentiza y el “ruido” ambiental es mínimo. Esto es, como cabría esperar, bastante difícil de conseguir. Hasta ahora, el ordenador cuántico más avanzado del mundo, el Osprey de IBM, tiene 433 qubits. Puede que no parezca mucho, pero como señala la empresa “el número de bits clásicos que serían necesarios para representar un estado en el procesador Osprey supera con creces el número total de átomos del universo conocido”. Lo que no dicen es que sólo funciona durante unas 70 u 80 millonésimas de segundo antes de verse abrumado por el ruido. No sólo eso, sino que los cálculos que puede realizar tienen aplicaciones muy limitadas.

Como señala el propio Kaku:

“Un ordenador cuántico viable que pueda resolver problemas del mundo real aún está a muchos años vista”.

Algunos físicos, como Mikhail Dyakonov, de la Universidad de Montpellier, creen que los retos técnicos hacen que las posibilidades de que se construya un ordenador cuántico “que pueda competir con tu portátil” sean prácticamente nulas.

Kaku lo descarta. Señala los miles de millones de dólares que se están invirtiendo en investigación cuántica – “la fiebre del oro está en marcha”, dice- y la forma en que las agencias de inteligencia han estado advirtiendo sobre la necesidad de prepararse para la cuántica. Pero eso no prueba que vayan a cumplir las expectativas: podría tratarse de la manía de los tulipanes, no de la fiebre del oro. Se encoge de hombros: “La vida es un juego”.

“Silicon Valley podría convertirse en un cinturón de óxido… un desguace de chips que ya nadie utiliza porque son demasiado primitivos”.

¿Un cambio positivo o un cambio para el mal?

Crédito de imagen: depositphotos.com

En cualquier caso, está lejos de ser el único verdadero creyente. Empresas como IBM, Google, Microsoft e Intel están invirtiendo mucho en esta tecnología, al igual que el gobierno chino, que ha desarrollado un ordenador de 113 qubits llamado Jiuzhang. Así que, suponiendo por un momento que los sueños cuánticos se hagan realidad: ¿es responsable acentuar lo positivo, como hace Kaku? ¿Qué hay de la posibilidad de que estas inmensas capacidades se utilicen para el mal?

Kaku dijo:

“Bueno, esa es la ley universal de la tecnología, que [puede] utilizarse para el bien o para el mal. Cuando los humanos descubrimos el arco y la flecha, podíamos utilizarlo para abatir animales y alimentar a la gente de nuestra tribu. Pero, por supuesto, el arco y la flecha también pueden utilizarse contra nuestros enemigos”.

Los avances de la física, en particular, siempre han planteado la perspectiva de armas nuevas y más temibles. Pero no se puede frenar la investigación: se hacen los descubrimientos y luego se afrontan las consecuencias.

Kaku explica:

“Por eso regulamos las armas nucleares. Las armas nucleares son una consecuencia bastante simple del E=mc2 de Einstein. Y hay que regularlas, porque la ‘E’ bastaría para destruir a la humanidad en el planeta Tierra. En algún momento, llegaremos a los límites de esta tecnología, donde tendrá un impacto negativo en la sociedad. Ahora mismo, veo muchos beneficios”.

En cualquier caso, para Kaku, el conocimiento es poder. Es parte de la razón por la que ha pasado del laboratorio a la televisión, la radio y los libros.

Kaku dijo:

“El objetivo de escribir libros para el público es que éste pueda tomar decisiones educadas, razonables y sabias sobre el futuro de la tecnología. En cuanto la tecnología se vuelva tan complicada que el ciudadano medio no pueda comprenderla, habrá un gran problema, porque entonces gente sin brújula moral estará a cargo de la dirección de esa tecnología”.

También hay otras razones. Desde muy joven, Kaku fue, como era de esperar, un apasionado de la ciencia ficción. Pero no se conformaba con tragarse las historias, y quería saber si eran realmente posibles, si las leyes de la física podían verificarlas o contradecirlas.

Kaku dijo:

“Y en la sección de ciencia no había nada, absolutamente nada. Y [también] me fascinaba el sueño de Einstein de una teoría del todo, una teoría del campo unificado. De nuevo no encontré nada, ni un solo libro, sobre el gran sueño de Einstein. Y me dije: cuando sea mayor y me convierta en físico teórico, quiero escribir artículos sobre este tema. Pero también quiero escribir sobre mí mismo cuando era niño, iba a la biblioteca y me frustraba tanto que no hubiera nada para leer. Y eso es lo que hago”.

Los padres de Kaku se encontraban entre los ciudadanos estadounidenses de ascendencia japonesa que fueron internados durante la Segunda Guerra Mundial, a pesar de haber nacido en el país. Al igual que su padre, se crió en Palo Alto, California, la “zona cero” de la revolución tecnológica. No se le escapa la ironía.

Si sus predicciones sobre la revolución cuántica son correctas, pronto podría volver a transformarse.

“Silicon Valley podría convertirse en un cinturón de óxido… un desguace de chips que ya nadie usa porque son demasiado primitivos”.

O, lo que es más probable, un nuevo y reluciente centro de computación cuántica, a medida que los gigantes tecnológicos actuales se pelean por redistribuir su inmenso capital intelectual y financiero. Está por ver si la revolución cuántica de Kaku está a la altura de las expectativas. Pero si está en lo cierto y todo lo digital se convierte en polvo, nos espera un viaje increíble.

[Fuente: theguardian / spectator]

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