Computación cuántica (III): de los qubits a los computadores cuánticos

La unidad de información en el mundo cuántico es el qubit (del inglés “quantum bit”). Un qubit puede tener los estados 0 y 1, pero a diferencia de los bits clásicos, también puede tener una superposición de estos estados. Siendo poco rigurosos, podemos ver estas superposiciones como estados intermedios entre 0 y 1 (en realidad, son combinaciones de dichos valores). Para construir un computador cuántico, es necesario resolver diversos retos técnicos, el primero de los cuales es: ¡cómo “construir” un qubit!. Además, hay que representar los qubits, operar con ellos, definir el valor inicial de los qubits al inicio del cálculo y medir el resultado final. Es decir, el qubit deberá corresponder a alguna propiedad física de una partícula, y todas las manipulaciones sobre los qubits deberán poder realizarse alterando dicha propiedad de alguna forma. Además, deberá ser posible fijar un valor concreto para dicha propiedad (para inicializar los qubits) y medir dicha propiedad para obtener el resultado al final del cálculo. Fijémonos en la paradoja que todo esto comporta. Por un lado, necesitamos disponer de un control muy preciso sobre las propiedades que se usan para codificar los qubits; pero por otro, también nos interesa que nuestro computador esté lo más aislado posible, para garantizar que dichas propiedades no son alteradas por interferencias externas. Estas interferencias, denominadas ruido cuántico, nunca pueden eliminarse del todo al tratarse de fenómenos a escala subatómica. Por eso, es necesario disponer de mecanismos de redundancia para garantizar la fiabilidad del resultado, igual que se usan códigos correctores de errores para detectar y/o reparar errores de comunicación. Este punto es especialmente importante, ya que...

Computación cuántica (II): un nuevo paradigma

El modelo actual de ordenador no es el único posible. Existen otros paradigmas para diseñar un ordenador que son radicalmente diferentes al modelo “convencional”. Un potencial cambio de paradigma se refiere a la electrónica digital: los ordenadores representan la información de forma discreta, usualmente con los valores 0 o 1. Para hacerlo, se consideran dos niveles de voltaje: el nivel “tierra” (0) y el voltaje proporcionado por la fuente de alimentación (1), con un cierto margen de tolerancia para cada nivel. A partir de estos valores pueden realizarse operaciones lógicas (las definidas en el álgebra de Boole, como AND, OR o NOT), que en la práctica se implementan como puertas lógicas mediante transistores que transmiten o bloquean el voltaje para reflejar el resultado de la operación. Pero también hay dispositivos que utilizan un modelo de computación analógica, donde la información se almacena como una magnitud continua: no hay rangos de valores discretos (entre A y B, el valor es X), sino que se utiliza el valor completo de una magnitud. El uso de valores continuos introduce el problema del ruido: fluctuaciones imprevistas que pueden distorsionar este valor y que limitan el rango de valores observables y la precisión. Este problema también aparece en la electrónica digital, pero se resuelve con los márgenes de tolerancia definidos para cada nivel de voltaje. Cabe destacar que esta magnitud puede ser el voltaje en un cable, pero también podrían ser magnitudes mecánicas (p.ej. la contracción de un muelle elástico) o hidráulicas. Así pues, no es necesario limitarse a propiedades electrónicas para implementar un ordenador: es posible cambiar a un paradigma basado en otras...

MOOC BI y Big Data: no hay dos sin tres

Los dos últimos años hemos tenido dos interesantes experiencias en el ámbito de los MOOC a través de la plataforma MiriadaX, que ya comentamos en su momento aquí y aquí. Este MOOC ha estado centrado en la inteligencia de negocio y Big Data, competencias que llevamos formando desde hace más de una década y que son absolutamente cruciales en la actualidad para trabajar y gestionar escenarios VUCA y en el que es necesario convertirse en una organización orientada al dato, como hemos comentado más de una vez (1 y 2). Desde nuestra perspectiva, el interés por estas dos iniciativas fue muy relevante (más de 35.000 personas interesadas en las dos ediciones) y casi 8.000 estudiantes que terminaron con éxito su correspondiente edición. Hemos aprendido mucho en estas dos ediciones. Lo hemos comentado en detalle aquí y aquí. Pero no somos el único que tiene esta perspectiva. Tal y como comentan desde MiriadaX, estamos en el TOP 10 de los cursos que más generaron interés en 2016, por ello hemos hecho propio el dicho: “no hay dos sin tres”. Para esta tercera edición hemos mantenido todo lo aprendido de las anteriores ediciones. Ello significa que: (1) los contenidos del MOOC se fundamentan en materiales y contenidos de nuestro programa de Business Intelligence y Big Data, (2) a lo largo del MOOC se tiene la posibilidad de interactuar con algunos de los profesores responsables y colaboradores en la UOC, (3) mantenemos los cambios introducidos en la segunda edición (por ejemplo, el capítulo entero dedicado a los sistemas de Big Data y a las bases de datos NoSQL, que es una de...

¿De qué se habló en el MWC? Breve resumen de temas destacados

(Trobareu la versió en català més avall) Ahora hace justo un mes que en Barcelona finalizaba la edición 2017 del Mobile World Congress. Los grandes protagonistas de esta feria fueron, como es habitual, los nuevos dispositivos móviles presentados por los grandes fabricantes de tecnología móvil: el LG G6, el Sony Xperia XZ, el Huawei P10 o el Nokia 3310, entre otros. Además de dispositivos móviles, en esta feria se habló de muchos temas de tecnología en general. El MWC es un congreso tan grande que avarca casi cualquier sector de las TIC, y las discusiones y debates donde participan las empresas más relevantes del sector dan una idea de hacia donde se mueve la tecnología. En esta entrada, queremos hacer un breve resumen de algunos de los temas más importantes que estuvieron sobre la mesa: la tecnología 5G, los dispositivos móviles, la realidad virtual y aumentada y los asistentes personales. En el campo de la tecnología 5G, el MWC fue el escenario donde las operadoras de telecomunicaciones, como cada año, aprovecharon para recordar que el despliegue del 5G requiere mucha inversión. Concretamente, el CEO de Deutsche Telekom estimó que el coste de cubrir Europa con 5G podría llegar a los 300.000-500.000 millones de euros. Por este motivo, los directivos de estas empresas pidieron cambios en la regulación actual que les den más libertad y facilidades para atraer inversión en esta tecnología. Esto, traducido a un lenguaje más claro, quiere decir que volvieron a presionar para eliminar la regulación actual favorable a la neutralidad de la red, existente tanto en Europa como EEUU. En este sentido, fue muy notoria la...

Car Hacking (I)

Desde hace ya muchos años que los mecánicos de coches han aparcado el martillo y la escarpa para arreglar los coches que les llevan al taller. Años atrás con solo escuchar el ruido del motor ya sabían que tenía ese coche. Los tiempos cambian y la tecnología llegó a los motores. Sobre el año 1995 ya todos los coches tienen un pequeño ordenador dentro del capó del motor, algunos modelos incluso antes de esa fecha. A partir de entonces se dieron cuenta que podrían sustituir los kilómetros de cables que había dentro de un coche por un bus de datos industrial, vamos, un único cable para todo, que por cierto ya existían en la industria desde hacía ya una década. Buses que son resistentes a las alteraciones del entorno, al ruido electromagnético que afecta tanto a las comunicaciones Ethernet actuales. Este tipo de bus se diseñó para que ese ruido que generan los grande motores eléctricos, al arrancar, al funcionar, no cambiasen los bits que por ellos circulan de los sensores de esos mismo motores hacia los ordenadores que supervisan todo el proceso industrial. Los mecánicos enchufan un cable con un conector especial, que se llama OBD-II, y al otro lado un terminal USB normal que conectan a un portátil con el software de diagnóstico, ese portátil es el que les dice que es lo que falla en el coche, que aparato está mal y cambiarlo. Ahora empezamos a ver coches conectados permanentemente a internet, a las redes. Los coches de ahora, aunque sean de gama baja, ya disponen de clientes WiFi que al llegar al taller se conectan...