una computadora cuántica en su escritorio. . .

Digital Trends Para poner una computadora cuántica en su escritorio, Intel tiene un plan diferente a cualquier otro Por Matthew S. Smith, para Digital Trends Junio 16 de 2018 El futuro de la informática es cuántico— o al menos los titulares lo harán creer. No son incorrectos Sin embargo, al igual que el automóvil volador, la computación cuántica es una tecnología tan elusiva como encantadora. Una computadora que puede ir más allá de los simples y binarios 0s y 1s de los diseños "clásicos" actuales abre un nuevo mundo de posibilidades, pero los obstáculos técnicos son enormes, y nadie sabe cuánto tiempo llevará superarlos. Sin embargo, eso no desalentará a los investigadores. Las computadoras cuánticas han alcanzado un hito importante en los últimos años y despertaron el interés de las compañías masivas. Empresas de las que has oído hablar Empresas como Intel, que ha enviado procesadores Core en cientos de millones de computadoras en todo el mundo. Un viejo perro aprendiendo algunos trucos nuevos Intel puede parecer una opción poco probable para la innovación en la computación cuántica. Claro, es conocido por sus potentes procesadores de PC, pero la experiencia de la compañía se concentra en computadoras clásicas construidas para el conjunto de instrucciones x86. El chip 8086 de Intel, el primer procesador x86, está llegando a su 40º aniversario. Los fundamentos fundamentales de los chips modernos de Intel se remontan a ese antiguo predecesor. Jim Clarke, Director de Quantum Hardware de Intel, explicó a Digital Trends que la compañía continuará apoyándose en la experiencia del pasado para impulsar futuras investigaciones, y la computación cuántica no es la excepción. Durante una visita al campus de Intel, Clarke sacó una oblea parecida a un arcoíris. Se parecía mucho a los que ha visto en las noticias o en los propios anuncios de Intel, pero este era diferente. Intel Quantum Computing Holding Wafer "Lo que ves aquí es una oblea que proviene de nuestra línea de tecnología de 300 milímetros a unas pocas millas del campus de Ronler Acres", nos dijo Clarke. "Estamos haciendo esta oblea con la misma tecnología que estamos usando para nuestros chips avanzados. Y lo que ves aquí son básicamente arreglos qubit spin pequeños ". Ese es el esfuerzo de computación cuántica de la compañía en pocas palabras. Quiere avanzar en la tecnología, al igual que Google e IBM, así como muchas universidades. Pero Intel tiene un enfoque diferente. Quiere hacerlo con silicio. "Hay un total de, creo, aproximadamente 50000 qubits en esta oblea", explicó Clarke. "No están acoplados, así que no podemos usarlos juntos". Pero usted ve el poder de usar las líneas de proceso avanzadas de Intel. Si podemos hacer que esta tecnología funcione, vamos a fabricar chips que son iguales desde la oblea a la oblea, y vamos a tener montones y montones de matrices de qubits en cualquier oblea ". Lo que Clarke está hablando no es solo producción. Él está hablando de producción en masa. Es fácil ver por qué Intel abordaría la tecnología teniendo en cuenta la producción en masa. Es la única compañía entre sus competidores que hace una gran parte de su dinero directamente de las ventas de procesadores. Es un objetivo interesado, seguro, pero que le da a Intel un incentivo único. Hay muchas razones por las que Google podría querer construir una computadora cuántica, pero vender chips cuánticos no es lo primero en la lista. IBM sí vende chips, pero solo a clientes empresariales. Intel es el único caballo en la carrera que algún día podría intentar venderle una computadora cuántica. No es una idea loca Como Clarke dejó en claro, "esto se está ejecutando en el mismo fab que está haciendo los chips Core de vanguardia. (...) Con, diré, algunos desafíos diferentes al hacer las obleas, esencialmente estamos usando las mismas líneas de proceso, mismas herramientas, mismas reglas de diseño para hacer esto, y eso es una ventaja para Intel ". Mira mis qubits, hermano Bien. Intel está interesada en construir computadoras cuánticas con sus métodos tradicionales de producción en masa, pero ¿eso significa realmente que tendrá una dulce computadora cuántica debajo de su escritorio? Bien quizás. El gran desafío que enfrenta la computación cuántica es la fragilidad de los qubits. Debido a la naturaleza funky de la mecánica cuántica, es increíblemente fácil alterar la coherencia de un qubit, lo que hace que todo funcione mal. Clarke nos dijo que incluso un poco de calor puede hacerlo. "Entonces, lo que hacemos es operar estos sistemas a temperaturas muy bajas", dijo. "Tenemos estos refrigeradores llamados refrigeradores de dilución que son del tamaño de un tambor de 55 galones. Y pueden llegar a una fracción de grado por encima del cero absoluto. De hecho, diríamos que son 250 veces más frías que en el espacio profundo ". Los overclockers de Hardcore para PC podrían salivar con un enfriador de este tipo, pero no se emocionen demasiado. Un Intel Core i7 no funcionaría a esas bajas temperaturas. Es probable que se rompa o se rompa. Estos increíbles requisitos de enfriamiento ponen limitaciones obvias sobre cómo operan los procesadores cuánticos modernos. No se puede simplemente colocar una plataforma cuántica actual en una oficina en casa. Diablos, ni siquiera puedes pegar uno en la mayoría de los laboratorios. Es un campo altamente especializado que actualmente requiere un equipo altamente especializado. La miniaturización ayudará, sin duda, pero los aparatos masivos que se usan hoy en día no caben en una torre de escritorio de la noche a la mañana. O tal vez incluso durante la próxima década. Sin embargo, no todo lo relacionado con una computadora cuántica es extraño. El dispositivo aún necesita memoria a corto plazo, almacenamiento a largo plazo y tarjetas de circuitos que conectan varios componentes entre sí. Este hardware adicional "simplemente no está en la misma parte del refrigerador que el chip cuántico", nos dijo Clarke. "De hecho, un gran chip cuántico podría tener una pequeña supercomputadora al lado, controlando la información dentro y fuera del chip". En teoría, entonces, una computadora cuántica algún día podría terminar luciendo como los escritorios de hoy, aunque Clarke ciertamente no estaba listo para comprometerse con la idea. Nos recordó que las computadoras de hoy comenzaron su vida como dispositivos del tamaño de una sala que aceptaron la entrada solo mediante tarjetas perforadas y ejecutaron instrucciones en transistores que eran (al menos) del tamaño de su pulgar. Eso fue hace más de 70 años, y es solo en los últimos 20 años que las computadoras se redujeron al tamaño de mochila a la que estamos acostumbrados hoy. "Si pensamos en las primeras supercomputadoras Cray a mediados de los 70, probablemente eran tan grandes como la mitad de esta habitación, y estas eran las computadoras más poderosas de la tierra en ese momento. Nadie hubiera pensado que cerca de 40 años después habríamos miniaturizado estos, y más, en nuestros bolsillos traseros ", dijo Clarke. "Dejaré esa miniaturización para la próxima generación, pero ahora mismo no creo que sea un problema tener un sistema grande. Si ese sistema es la computadora más poderosa del mundo ". Enloqueciendo por la seguridad Sin embargo, la llegada de la computación cuántica no se anticipa universalmente con una aceptación entusiasta. Muchos algoritmos de encriptación modernos, como las claves RSA, ofrecen protección, ya que forzar el algoritmo tomaría miles de millones de años, incluso para las computadoras clásicas más potentes. La computación cuántica, sin embargo, es una historia diferente. "Con las claves RSA, tomamos un número que es el producto de dos números primos grandes, y solo puede acceder al mensaje o al código o al número de tarjeta de crédito si tiene ambos números primos", nos dijo Clarke. "Eso es realmente un cálculo muy difícil de hacer con una computadora clásica. (...) Una computadora cuántica, porque puede acceder a un espacio tan grande, podría factorizar estas llaves RSA en muy poco tiempo, digamos un minuto ". Eso es inquietante para cualquier persona con un ojo para la seguridad. La NSA comenzó a tomar medidas para reforzar la seguridad contra la computación cuántica en 2015. Para empeorar las cosas, Intel se ha visto inundada por un enjambre de vulnerabilidades de seguridad en sus chips. Los procesadores alguna vez fueron comúnmente asumidos como un refugio seguro relativo. Muchos incluso tienen "enclaves seguros" incorporados para ofrecer una capa adicional de seguridad contra los piratas informáticos que buscan secuestrar el chip. Ahora, esa reputación limpia ha sido manchada. Tanto los expertos en seguridad como los consumidores comienzan a mirar con más escepticismo el hardware. ¿Eso significa que se aproxima un día del juicio digital? Clarke no piensa eso. "Dentro de eso, los tipos de algoritmos y los requisitos para una computadora cuántica que podría hacer criptografía son bastante severos, por lo que estamos probablemente varios años más allá de esa línea de tiempo de 10 años para tener algo que funcione para la criptografía". Diez años es mucho tiempo para que los investigadores se preparen para la llegada de la informática cuántica, y las técnicas de encriptación impermeables a la cuántica ya existen en la actualidad. "Un ejemplo de una tecnología que sería resistente a los cuánticos sería algo así como las almohadillas de una sola vez utilizadas en la Segunda Guerra Mundial o por los espías de la Guerra Fría", dijo Clarke. Una almohadilla de una sola vez no es una píldora mágica. Entender cómo compartirlo digitalmente de manera oportuna con una sobrecarga mínima no será fácil, pero Intel tiene investigadores trabajando en ese problema. Clarke parecía tener la esperanza de que los nuevos métodos de cifrado estarán disponibles antes de que la informática cuántica se vuelva lo suficientemente común como para amenazar el cifrado moderno. La próxima generación Todavía es pronto para el desarrollo de hardware cuántico, pero el interés de compañías como Google, IBM e Intel es un claro paso adelante. Clarke cree que la experiencia de la compañía le dará a Intel la ventaja en la carrera. "Estamos apostando a que con la experiencia de Intel con la arquitectura de Intel, ese tipo de experiencia a nivel personal, podemos llevar a esas personas a Quantum y avanzar", dijo Clarke. Tendrás que esperar para ver los resultados de los esfuerzos de la compañía, por supuesto. Clarke habló de horizontes de tiempo que abarcaron décadas, no años o meses. Incluso el desarrollo de procesadores clásicos de primer nivel es un negocio largo y agotador que elude una solución fácil. Pasará mucho tiempo antes de que vea que la etiqueta Intel Inside da un golpe en un chip cuántico, pero ahora parece que es probable que suceda. With a tiny help from Google