Tendencias21
Crean un dispositivo cuántico que permite conocer todos los futuros posibles

Crean un dispositivo cuántico que permite conocer todos los futuros posibles

Un dispositivo cuántico es capaz de generar todos los futuros posibles de cualquier decisión para mejorar los procesos de la IA. Se basa en la superposición de estado de los fotones para conocer simultáneamente todas las variables estadísticas de cada presente.

Crean un dispositivo cuántico que permite conocer todos los futuros posibles

Investigadores de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur) y de la Universidad de Griffith (Australia) han construido un dispositivo cuántico que puede generar todos los futuros posibles en una superposición de posibilidades simultáneas.

«Cuando pensamos en el futuro, nos enfrentamos a una amplia gama de posibilidades», explica Mile Gu, el desarrollador del algoritmo cuántico que sustenta el prototipo, en un comunicado.

«Estas posibilidades crecen exponencialmente a medida que nos adentramos en el futuro. Por ejemplo, incluso si solo tenemos dos posibilidades para elegir cada minuto, en menos de media hora hay 14 millones de futuros posibles. En menos de un día, el número supera el número de átomos en el universo», añade.

Gu y su grupo de investigación señalan que un ordenador cuántico puede examinar todos los futuros posibles si a esos futuros se los coloca en una superposición cuántica, similar a la que relata el famoso gato de Schrödinger.

Según este experimento de pensamiento, ideado en 1935 por el físico austríaco Erwin Schrödinger para exponer una de las interpretaciones de la mecánica cuántica, un gato que está en una caja en la que hay por un lado comida y por otro veneno, está simultáneamente en dos estados posibles (vivo o muerto) hasta que el observador abre la caja y mira dentro a ver qué ha pasado. Sin saberlo, según este ejemplo, el observador determina la suerte del gato, aunque como hemos explicado en otro artículo, esta interpretación original ha tenido un largo recorrido teórico hasta nuestros días.

Muchos futuros simultáneos

Partiendo de esa superposición de estados, los investigadores desarrollaron un procesador cuántico que analiza el comportamiento de los fotones, que son las partículas cuánticas de la luz.  A diferencia de las partículas clásicas, las partículas cuánticas pueden moverse en una superposición cuántica que involucra diferentes direcciones, es decir, avanzan a la vez en diferentes sentidos.

«El funcionamiento de este dispositivo está inspirado en el premio Nobel Richard Feynman», explica Jayne Thompson, otra de las investigadoras. «Cuando Feynman comenzó a estudiar física cuántica, se dio cuenta de que cuando una partícula viaja del punto A al punto B, no necesariamente sigue un solo camino. En cambio, recorre simultáneamente todos los caminos posibles que conectan los puntos A y B. Nuestro trabajo amplía este fenómeno para modelar futuros estadísticos», añade.

Lo que hicieron estos investigadores es atribuir a los fotones del dispositivo la representación de un proceso de toma de decisiones, según su ubicación. Es decir, si una decisión (como tomar el autobús o el metro) se aplica a un fotón en superposición, el dispositivo permite determinar lo que ocurrirá, tanto si vamos en autobús como en metro, en función de los caminos que recorrerá simultáneamente el fotón dentro del dispositivo.

De esta forma, convirtieron el dispositivo en una superposición de varios potenciales futuros, que se pueden ponderar matemáticamente en función de su probabilidad de ocurrencia.

Una aplicación para la IA

El dispositivo ya permite algo práctico: medir hasta qué punto una opción específica (ir en autobús o metro) impacta sobre el futuro de cada una de esas opciones.

El dispositivo, sin embargo, no está pensado para que nos ayude a conocer lo que pasa, tanto si tomamos el autobús como el metro. Al ser de naturaleza cuántica, sólo es válido para el universo de las partículas elementales.

Una de las principales aplicaciones se refiere a la posibilidad de mejorar los algoritmos empleados por la Inteligencia Artificial. «Muchos algoritmos de inteligencia artificial (IA) aprenden al ver cómo pequeños cambios en su comportamiento pueden llevar a futuros diferentes, por lo que nuestras técnicas pueden permitir que las IA mejoradas aprendan el efecto de sus acciones de manera mucho más eficiente», señala Geoff Pryde, miembro del grupo experimental.

Los investigadores señalan al respecto que, mientras su prototipo actual simula la mayoría de los 16 futuros simultáneamente, el algoritmo cuántico subyacente puede en principio escalar sin límite los futuros estadísticos posibles.

Referencia

Interfering trajectories in experimental quantum-enhanced stochastic simulation. Farzad Ghafari, et al. Nature Communications, volume 10, Article number: 1630 (2019). DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-019-08951-2
 
 

RedacciónT21

1 comentario

  • La luz es una forma de energía, cuando un tipo de energía se mueve emite algún sonido?
    De que está hecha la energía?
    Solo son preguntas, no comentarios, gracias.

RSS Lo último de Tendencias21

  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un proyecto global trabaja para crear de forma colaborativa un cerebro robótico general 8 febrero, 2024
    El auge de la inteligencia artificial generativa impulsa un proyecto global que trabaja para crear un cerebro robótico general, capaz de generar androides como los que hemos visto hasta ahora solo en la ciencia ficción. Pero es cuestión de tiempo que convivamos con ellos en perfecta armonía. Ya no es una utopía.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA está capacitada para resolver dilemas morales cuando conduce vehículos autónomos 8 febrero, 2024
    Los sistemas de IA muestran significativas similitudes éticas con las reacciones humanas ante dilemas morales, lo que los acreditan para conducir vehículos autónomos tal como lo harían las personas.
    Redacción T21
  • Los huracanes se están volviendo tan fuertes que ya no existen categorías para clasificarlos 7 febrero, 2024
    Cinco tormentas en la última década tuvieron velocidades de viento que pertenecen a una hipotética categoría 6 en la escala de huracanes Saffir-Simpson: el fenómeno obligaría a los científicos a crear una nueva clasificación, capaz de reflejar la virulencia de los huracanes en la actualidad. Las causas principales del fenómeno tienen su origen en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un asteroide habría explotado sobre la Antártida hace unos 2,5 millones de años 7 febrero, 2024
    Un asteroide se desintegró sobre el continente antártico hace aproximadamente 2,5 millones de años: la evidencia proviene de un análisis químico de más de 100 pequeños trozos de roca extraterrestre, que se han preservado dentro de las enormes capas de hielo. Hasta el momento, solo se conocen otros dos eventos de explosiones aéreas antiguas en […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean la primera niña de inteligencia artificial del mundo 7 febrero, 2024
    La primera niña IA del mundo ha sido creada por científicos chinos, que la han dotado de emociones e intelecto y de la capacidad de aprender de forma autónoma. Se comporta como si tuviera tres o cuatro años y representa un avance significativo para el campo de la inteligencia artificial general.
    Redacción T21
  • Oponerse a la regulación de los pesticidas no es la solución al problema de los agricultores 7 febrero, 2024
    Los agricultores que se movilizan en España y Europa se oponen con firmeza a las nuevas regulaciones europeas en materia de pesticidas, lo que representa una amenaza mayor para la salud pública que tener una central nuclear al lado de casa: estos químicos han costado miles de vidas y enfermos crónicos, al tiempo que han […]
    Eduardo Costas | Catedrático de la UCM y Académico de Farmacia
  • El arte existió antes del surgimiento de los humanos modernos 6 febrero, 2024
    Nuevas investigaciones sugieren que nuestros parientes humanos arcaicos, como los neandertales, ya contaban con las capacidades cognitivas para desarrollar arte: el hallazgo de ejemplos cada vez más antiguos de expresión artística en el registro arqueológico confirmaría esta hipótesis. Sin embargo, aún se discute si estas manifestaciones creativas pueden catalogarse como arte.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una nueva supertierra que podría ser un mundo habitable 6 febrero, 2024
    Un planeta extrasolar del tipo supertierra, denominado TOI-715 b y aproximadamente una vez y media más ancho que la Tierra, podría ser capaz de albergar vida: orbita dentro de la zona habitable de una enana roja, a escasa distancia de nuestro planeta. Además, podría estar acompañado de otro cuerpo planetario, con un tamaño casi idéntico al […]
    Pablo Javier Piacente