Holly Cummins ha terminado de publicar una serie de tres artículos titulada Cats, Qubits, and Teleportation: The Spooky World of … (Gatos, qubits y teleportación) en InfoQ en la que explica de forma breve y bastante concisa todo lo básico que se necesita saber sobre computación cuántica: algo que hace un par de décadas ni soñábamos con que existiera y que hoy en día contratas «en la nube».
Estas son las tres entregas:
El primer capítulo es una introducción rápida (todo lo rápido que puede ser eso) a la mecánica cuántica, en especial a conceptos como la cuantización, la dualidad onda-partícula, el espín, la superposición, el entrelazado y la decoherencia, además de algo sobre «rarezas» como la consciencia o los universos múltiples –ahí es donde entra en juego el famoso gato. También se explica cómo funciona la teoría de la información cuántica.
Ya en la segunda parte se habla de los algoritmos que se pueden realizar con computación cuántica. Está la teleportación, la factorización (y el famoso algoritmo de Shor) y la simulación de sistemas cuánticos. También hay algoritmos de búsquedas, los problemas de colisiones y el famoso problema del viajante. También se habla un poco de aprendizaje automático y de la velocidad de los cálculos cuánticos y sus límites.
La tercera y última parte se refiere a las aplicaciones prácticas de la computación cuántica, para quienes no sean amigos de experimentar con gatos o de adivinar con gran esfuerzo que 35 = 5 × 7. Primero explica hasta dónde sirven los ejemplos del capítulo anterior y luego entra en las ciencias naturales, los problemas de tipo práctico que tienen todas las implementaciones y cómo se podrían resolver – algo todavía en investigación. Se habla de criptografía cuántica, del hardware cuántico del futuro, de la tolerancia a fallos, de la nube y de la compresión conceptual. Finalmente se habla de la ventaja cuántica (supremacía cuántica): ese mágico momento en que los computadores cuánticos sean más fiables y poderosos que los ordenadores actuales, dando lugar a una «nueva era» – algo que no se sabe todavía cuándo sucederá.
Relacionado:
Hamburguesas, fruta o más fruta, donde las texturas se convierten en vóxeles (píxeles 3D) – pero en el «mundo real», no en Photoshop. Son una creación de Yuni Yoshida, quien además tiene otras imágenes similares con gente pixelada (esta vez sí como retoques).
Además de estas simpáticas imágenes bajo el título de Layered (por capas) tiene otras de obras en su web mostrando a gente «por capas», modelos convenientemente aplanadas y hojeadas – por decirlo de alguna forma.
Los International Commercial Experiments, de Experimentos Comerciales Internacionales, son una de las últimas adiciones a la Estación Espacial Internacional. Instalado en el laboratorio Columbus su base está en un chásis que da soporte físico y conexiones de datos y electricidad a unos experimentos que van metidos en unos cubos. Se puede acceder desde tierra a cada uno de los experimentos, tanto a los datos que va recogiendo como para darle órdenes.
La idea es que al ofrecer un estándar físico y de datos sea más fácil diseñar experimentos que luego se pueden mandar a la EEI para misiones con una duración estándar de cuatro meses, aunque se puede prorrogar. Al final se pueden recuperar todos los datos en un pincho USB, además de lo que se haya recibido por telemetría y, si es necesario, el cubo en sí, que viaja de vuelta a Tierra en una Dragon de carga.
Alexander Gerst, convenientemente provisto de una pulser para evitar descargas de electricidad estática, instala en este vídeo los dos primeros ICE Cubes, ambos para la Universidad Internacional del Espacio.
Uno de ellos tiene como objeto estudiar el comportamiento en caída libre de bacterias productoras de metano. Quizás en el futuro podamos usarlas para producir combustible en el espacio o para hacer minería de un asteroide mediante procesos biológicos. El otro está a medio camino entre una demostración de tecnología y una instalación artística interactiva, pues para usarlo una persona se pone monitor de frecuencia cardíaca, frecuencia cardíaca que es enviada al cubo en el espacio donde un caleidoscopio reacciona a la frecuencia cardíaca del usuario y el cubo manda de vuelta imágenes de la imagen producida.
Este mundo de criaturas matemáticas se llama Lenia (del latín lenis, «suave»). Según Bert Chan, su creador,
Lenia es un autómata celular de estados continuos en un espaciotiempo continuo. Como en otros autómatas celulares surge en él toda una inesperada (bio)diversidad de formas de vida persistentes, cada una de las cuales tiene una anatomía característica y una fisiología particular, además de un amplio rango de comportamientos. Hasta el momento se han identificado 300 especies, muchas a partir de algoritmos evolutivos similares a los de los humanos.Con nombres como Gyrorbium, Catenohelicium monospirae o Dodecadentium rotans, que son algunas de las especies que aparecen en el vídeo, el asunto más parece una una clase de biología que de matemáticas… y en cierto modo es así en parte. Es una especie de juego de la vida mucho más colorido y detallado. (La música de acompañamiento también ayuda a quedarse cautivado, que conste.)
Lo mejor es que el código de Lenia está en Github (en versión Python, Matlab, JavaScript, Jupyter y R) para quien quiera experimentar con estos curiosos bichejos surgidos de las dos dimensiones del plano matemático.
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