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¿Se ha alcanzado la supremacía cuántica?

 

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¿Se ha alcanzado la supremacía cuántica?

recogido del blog Vasos Comunicantes

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La supremacía cuántica es la capacidad potencial de los dispositivos de computación cuántica para resolver problemas que los ordenadores clásicos prácticamente no pueden resolver​. La ventaja cuántica es el potencial para resolver problemas más rápidamente.En el programa de EUREKA se indaga  sobre la noticia de que Google ha alcanzado la supremacía cuántica que es equivalente a decir que Google ha conseguido manejar a múltiples gatos de Schrödinger.

 

Erwin Schrödinger inventó,  o quizás seria mejor decir que descubrió, la ecuación de Schrödinger (¡Que otra ecuación podía inventar!), pilar fundamental de la Física Cuántica. Aunque nadie duda de su validez,  ninguna  teoría científica se ha comprobado válida con más decimales de precisión,  presenta aparentes paradojas. Quizás la mas desconcertantes es que permite que varios estados puedan darse simultáneamente,  lo que contradice la lógica aristotélica (por ejemplo, Sócrates es mortal o Sócrates no es mortal, pero no ambas cosas, en M. C puede darse esta última opción).  El propio Schrödinger estaba confundido con esta extraña propiedad e inventó un experimento mental conocido como: el gato de Schrödinger (en su caso es un gato imaginario) en el que un gato podía estar vivo y muerto a la vez, hasta que “colapsaba la función de onda” en la que el gato pasaba a estar vivo o muerto.

En la última parte del programa se hacen algunas recomendaciones de libros de divulgación científica del blog Vasos Comunicantes: Los Beatles y la ciencia de Ernesto Blanco (2015, Siglo XXI Editores), El club de la hipotenusa de Claudi Alsina (2010, Ariel) y Explicar el mundo de Steven Weinberg (2015, Taurus). 

En vez de un gato supongamos un circuito eléctrico que puede estar apagado  (llamémosle estado  “cero”) o encendido (estado”uno”), si el sistema es cuántico podrá estar en una superposición de ambos estados a la vez.  El genial Richard Feynman en 1981 (y otros) se dieron cuenta que este hecho podría utilizarse para construir computadores muchísimo mas veloces que los actuales (no me refiero a diez o cien o mil veces, quiero decir trillones o cuatrillones y mas veces mas rápidos). Durante años se consideró como una propuesta puramente teórica. Algunos se la tomaron muy en serio, como el español Juan Ignacio Cirac, y sugirieron formas de construir un computador de este tipo, pero lo veían como una propuesta muy lejana (decenas de años).  Varias de las grandes compañías tecnológicas, y seguramente algunos gobiernos,  decidieron ir a por el objetivo: Construir un computador cuántico. El reto era inmenso, se trataba de conseguir controlar múltiples estados de superposición, algo así como tener encerrado miles gatos de  Schrödinger en estado vivos o muertos, solo cuando de abriese la jaula se sabría el numero de vivos y el de muertos.

Las cosas han ido mucho mas rápido de lo que hace poco tiempo se pensaba. Por lo pronto Google parece que ha tomado la delantera, aunque solo sea domesticando a 53 gatos de Schrödinger.  El 23 de octubre de 2019 lo publicaron en Nature, una de las revistas científicas más prestigiosas, un artículo donde afirman haber alcanzado la supremacía cuántica. Según ellos su ordenador, que solo tiene 53 qbits,  habría realizado en 200 segundos un cálculo que al ordenador mas potente existente le llevaría diez mil años.

Para que nos demos cuenta de que solo con 53 qbit se pueda conseguir semejante rapidez le recuerdo lo que es un qbit:

En los ordenadores clásicos, la información se codifica en bits binarios, por lo que dos bits pueden tomar los valores 00, 01, 10 o 11. Pero un ordenador cuántico puede estar en una superposición de todos los estados clásicos: dos cúbits tienen una cierta probabilidad de ser 00, 01, 10 y 11, es decir 4 posibilidades hasta que los midamos; tres cúbits tienen una cierta probabilidad de estar en 2 elevado a 3 es decir ocho estados, y así sucesivamente.  El procesador cuántico Sycamore utilizado por Google incorpora 53 cúbits superconductores, lo que significa que un estado interno concreto de esta máquina tiene un tamaño de 2 elevado a 53, es decir 2 multiplicado 53 veces que es aproximadamente 10 000 billones.

El tema es muy controvertido, para empezar lo que se ha resuelto es un problema concreto. El computador de Google está lejos de ser un computador universal, como los que tenemos en nuestras casas y en nuestros móviles, en el que pueda realizarse cualquier tipo de operación. Además IBM dice que un computador clásico optimizado para este problema podría resolver ese problema concreto en  en unas horas, pero no hay que olvidar que IBM está construyendo su propio ordenador cuántico. Imagínese que se podrá hacer cuando se construyan computadores que manejen miles de gatos de Schrödinger. La carrera esta lanzada y por ahora no hay quien la paré, quizás antes de dejar este mundo disponga en casa de un computador cuántico que me permita llevarme a un estado en el que, como el  gato de  Schrödinger, estaré a la vez vivo y muerto.

Guía de Raspberry Pi, el ordenador de placa simple utilizado en makerspaces escolares

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The oficial Raspberry Pi beguiners guide

Texto completo

Guía en Español

Raspberry Pi es un ordenador del tamaño de una tarjeta de crédito. Consta de una placa base sobre la que se monta un procesador, un chip gráfico y memoria RAM. Fue lanzado en 2006 por la Fundación Raspberry Pi con el objeto de estimular la enseñanza de informática en las escuelas de todo el mundo.

 

Raspberry Pi. es un ordenador de placa reducida, ordenador de placa única u ordenador de placa simple (SBC) de bajo coste desarrollado en el Reino Unido por la Fundación Raspberry Pi, con el objetivo de estimular la enseñanza de informática en las escuelas. Se trata un ordenador de bajo coste (menos de 50€) y tamaño reducido, tanto es así que cabe en la palma de la mano, que se puede conectar a un televisor y un teclado para interactuar con el exactamente igual que con cualquier otro ordenador. La placa base es un ordenador simple compuesto por un SoC, CPU, memoria RAM, puertos de entrada y salida de audio y vídeo, conectividad de red, ranura SD para almacenamiento, reloj, una toma para la alimentación, conexiones para periféricos de bajo nivel, etc.

El proyecto fue ideado en 2006 pero no fue lanzado al mercado febrero de 2012. Ha sido desarrollado por un grupo de la Universidad de Cambridge y su misión es fomentar la enseñanza de las ciencias de la computación los niños.

La Guía oficial para principiantes de Raspberry Pi , es un libro de 244 páginas que ayudará a iniciarse a cómo trabajar con Raspberry Pi. Desde la configuración de tu Raspberry Pi hasta los primeros pasos para escribir codificación, hacer creación digital y computación,

¿Cómo usan las los ordenadores los estudiantes para aprender en el hogar y la escuela?

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A Look at Computer Access and Use: How Students Use Computers for Learning at Home and School” (Grades 4, 8, and 12).  National Center for Education Statistics

Texto competo

El informe examina en profundidad el acceso de los estudiantes a los ordenadores en el hogar y en la escuela, y el uso de los ordenadores por parte de los estudiantes para el aprendizaje en clase en los grados 4º, 8º y 12º.

Este informe es el segundo de una serie de informes que examinan el cuestionario de la encuesta de 2015 y los datos de rendimiento de la Evaluación Nacional de Progreso Educativo (NAEP).

Las asociaciones entre el acceso y uso de los ordenadores por parte de los estudiantes y su desempeño en las evaluaciones de matemáticas y lectura de la NAEP para el año 2015 se analiza a nivel nacional, en todos los estados y jurisdicciones, y en los grandes distritos urbanos.

La mayoría de los estudiantes tienen acceso a un ordenador en casa o en la escuela en 2015. El porcentaje de acceso a los ordenadores en el hogar osciló entre 77 y 97% para los estudiantes de octavo grado, mientras que el acceso a los ordenadores en la escuela osciló entre 78 y 100%. Además, los estudiantes sin acceso a ordenadores en casa tendieron a tener peores resultados en las evaluaciones en 2015.

El acceso a lo ordenadores se divide según criterios socioeconómicos. Los porcentajes más pequeños de estudiantes con familias de bajos ingresos reportaron tener acceso a ordenadores en casa en comparación con los estudiantes de ingresos medios a altos. os estudiantes de menor y mayor rendimiento difieren en la frecuencia con la que utilizan los ordenadores para practicar y desarrollar habilidades académicas en el aula.

El uso de los ordenadores una o dos veces por semana aumentó en hasta 5 puntos porcentuales en las clases de matemáticas y 6 puntos porcentuales en las clases de lectura entre 2013 y 2015.

¿Están seguros nuestros datos en internet? Planeta Biblioteca 2015/02/25

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Planeta Biblioteca

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Hemos tenido el honor de tener en nuestro programa a Angel Luis Sánchez Lázaro, profesor de la Universidad de Salamanca y Director del Departamento de Informática Aplicada, que nos ha hablado de seguridad informática. ¿Están seguros nuestros datos y nuestra privacidad en la red? ¿Algunas limitaciones que se hacen en las organizaciones son justificadas de cara a la seguridad informática? De estas y otras cuestiones hemos hablado con Angel Luis.

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