Puede que el sueño haya muerto, pero así es como LK-99 y la computación cuantica habría cambiado la IA

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2023-08-12 20:44:42

Mientras el sueño de LK-99 se desvanecía, pregunté a un experto en computación cuántica qué significaría un superconductor a temperatura ambiente para la computación clásica, la computación cuántica y la inteligencia artificial, y qué piensa del material que podría ser una maravilla.

Investigadores coreanos han informado recientemente de que un nuevo material llamado LK-99 ha logrado la superconductividad a temperatura ambiente y presión ambiental. Si se confirma, este descubrimiento podría revolucionar la transmisión de energía, la informática y la inteligencia artificial. La mayoría de los materiales superconductores sólo superconducen cerca del cero absoluto o a presiones muy altas y se utilizan únicamente en aplicaciones especiales como resonancias magnéticas o aceleradores de partículas.

El veredicto final aún no se ha emitido, aunque no tiene muy buena pinta ahora mismo – El jueves hablé con el Dr. Sam Stanwyck, físico e investigador en computación cuántica, para saber si un superconductor a temperatura ambiente transformaría la computación clásica, la computación cuántica y la inteligencia artificial, y qué opina de la LK-99.

«El potencial transformador para casi todos los ámbitos de la tecnología»

«Un superconductor es un material con una serie de propiedades muy interesantes, la más importante de las cuales es que, por debajo de cierta temperatura, conduce la electricidad con resistencia cero y, por tanto, con disipación de potencia cero, sin pérdida de energía», me dijo el investigador. «Desde el punto de vista de las aplicaciones, la capacidad de conducir electricidad con pérdida de energía cero tiene el potencial de ser transformadora para casi todos los ámbitos de la tecnología».

El Dr. Stanwyck explicó que si el LK-99 puede superconducir a temperatura ambiente, permitiría nuevas tecnologías transformadoras. Las redes eléctricas de larga distancia podrían funcionar sin pérdidas. La electrónica y la informática podrían ser mucho más eficientes energéticamente al eliminar la resistencia en procesadores e interconexiones. Campos como la energía de fusión nuclear también serían más viables sin necesidad de sistemas de refrigeración masivos.

El Dr. Stanwyck advirtió, sin embargo, que «hay un camino muy largo e incierto desde que se descubre un nuevo material prometedor hasta que realmente está ampliamente disponible en aplicaciones comerciales». Otros materiales prometedores, como el grafeno, tardaron décadas en tener impacto comercial.

«Esto es especialmente cierto en informática, porque todo, desde el proceso de fabricación hasta la arquitectura y el software, es tan preciso y tan especializado» que, por lo general, las nuevas tecnologías tardan mucho tiempo en tener impacto en la informática.

En Me viene a la mente la cancelación del proyecto de tecnología informática Josephson de IBM en 1983: Los problemas con el chip de memoria de alta velocidad retrasaron el ordenador lo suficiente como para que IBM se diera cuenta de que los semiconductores clásicos se pondrían al día, y la empresa canceló el proyecto.

Un superconductor a temperatura ambiente probablemente se utilizaría primero en interconexiones de superordenadores

Por eso, aunque el LK-99 sea real o se encuentre un material similar, Stanwyck afirma que la siguiente serie de preguntas sería: «¿Hasta qué punto es estable y fácil de fabricar?». Hay superconductores a base de óxido de cobre desarrollados en los años 80 que funcionan a temperaturas más altas, «pero se utilizan menos en aplicaciones porque es difícil trabajar con ellos», me dijo. Esto sería aún más importante en los procesos de micro o nanofabricación necesarios para la informática.

En lugar de sustituir a tecnologías existentes como los transistores, espera que estos materiales se utilicen primero para interconexiones en superordenadores. «La mayor parte del coste energético de los ordenadores y superordenadores actuales se debe al movimiento de los bits entre las operaciones lógicas y no a las operaciones lógicas en sí», explica. En este sentido, el LK-99 o algo parecido podría tener una enorme repercusión en la informática de bajo consumo, que ya es importante y cada vez lo es más.

Así que no habrá explosiones repentinas de potencia de cálculo ni de inteligencia artificial aunque se encuentre un material superconductor a temperatura ambiente. En su lugar, veríamos sistemas energéticamente eficientes y quizá más de ellos, pero Stanwyk no espera un cambio drástico en la computación disponible.

¿Y la informática cuántica?

Según el experto, existe un error común: «Tenemos qubits superconductores, que son qubits hechos de circuitos superconductores. Normalmente están muy, muy fríos. Y si tuviéramos un superordenador a temperatura ambiente, quizá no necesitaríamos mantener fríos los ordenadores cuánticos. Eso no es cierto», afirma Stanwyk.

Hay muchas razones para hacer que un ordenador cuántico esté muy frío, explicó, y en el caso de los qubits superconductores, en realidad es para reducir el ruido, al que los ordenadores cuánticos son muy sensibles. «Así que no espero que estas consideraciones cambien mucho con los nuevos materiales superconductores».

Pero serían muy útiles para la refrigeración, que a menudo implica imanes superconductores, y como interconexiones, ya que los ordenadores cuánticos necesitarían trabajar con ordenadores clásicos en un sistema integrado.

«Estamos viendo lo que las GPU pueden hacer por la IA, y no está claro dónde está el límite»

Cuando le pregunté por las aplicaciones de la IA en la computación cuántica y si deberíamos esperar cambios drásticos en las capacidades de la IA en el futuro, me dijo que para las aplicaciones iniciales de la computación cuántica y para las aplicaciones de valor más probables de la computación cuántica, «deberíamos fijarnos primero en áreas en las que el resto de la industria de computación acelerada se ha topado con algo parecido a un muro o está realmente luchando.»

«Estamos viendo lo que las GPU pueden hacer por la IA, y no está claro dónde está el límite». Aunque es poco probable que eso cambie pronto, hay aplicaciones mucho mejores, como la simulación de una molécula, «donde hay límites físicos duros a lo que cualquier ordenador no cuántico puede hacer.»

Aunque es improbable que la IA funcione en ordenadores cuánticos durante algún tiempo, Stanwyk me dijo que ya se está utilizando en la informática cuántica, por ejemplo, para descodificar la corrección cuántica de errores. «Y a medida que esto evolucione, esperamos que los ordenadores cuánticos se conecten a superordenadores y aceleren núcleos en los que tengan ventaja, y a su vez se beneficien del ordenador acelerado».

LK-99: «El jurado sigue deliberando»

Cuando le pregunté qué pensaba del LK-99, me dijo que lo consideraba un material apasionante, pero que no había visto pruebas convincentes de que fuera realmente un superconductor a temperatura ambiente.

«Sé que un alto porcentaje de los grupos punteros de la sala lo han dejado todo y están trabajando en replicar esto. Así que espero mucha más claridad en las próximas semanas y meses», afirmó.

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