{"id":33972,"date":"2019-10-31T21:55:41","date_gmt":"2019-10-31T18:55:41","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/nehvatka-geliya-mozhet-zamedlit-razvitie-kvantovyh-kompyuterov-obsuzhdaem-situatsiyu\/"},"modified":"2019-10-31T21:55:41","modified_gmt":"2019-10-31T18:55:41","slug":"nehvatka-geliya-mozhet-zamedlit-razvitie-kvantovyh-kompyuterov-obsuzhdaem-situatsiyu","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/es\/blog\/administrirovanie\/nehvatka-geliya-mozhet-zamedlit-razvitie-kvantovyh-kompyuterov-obsuzhdaem-situatsiyu","title":{"rendered":"La escasez de helio podr\u00eda ralentizar el desarrollo de computadoras cu\u00e1nticas; discutimos la situaci\u00f3n.","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
Hablamos sobre las condiciones previas y compartimos las opiniones de los expertos.<\/h5>\n

\n\"La<\/a><\/noindex>
\n\/ \u0444\u043e\u0442\u043e Investigaci\u00f3n de IBM<\/a><\/noindex> CC BY-ND<\/i><\/p>\n

\u00bfPor qu\u00e9 se necesita helio en los ordenadores cu\u00e1nticos?<\/h2>\n

\nAntes de abordar la situaci\u00f3n de la escasez de helio, hablemos sobre por qu\u00e9 los ordenadores cu\u00e1nticos necesitan helio en primer lugar.<\/p>\n

Las m\u00e1quinas cu\u00e1nticas operan con qubits. A diferencia de los bits cl\u00e1sicos, pueden estar en estados 0 y 1 simult\u00e1neamente \u2014 en superposici\u00f3n. En el sistema computacional surge el fen\u00f3meno del paralelismo cu\u00e1ntico, donde las operaciones se realizan al mismo tiempo con cero y uno. Esta caracter\u00edstica permite que las m\u00e1quinas basadas en qubits resuelvan algunas tareas m\u00e1s r\u00e1pido que los ordenadores cl\u00e1sicos, como modelar reacciones moleculares y qu\u00edmicas.<\/a><\/noindex><\/p>\n

Pero aqu\u00ed hay un problema: los qubits son objetos fr\u00e1giles y pueden mantener la superposici\u00f3n solo durante unos pocos nanosegundos. Incluso un peque\u00f1o cambio de temperatura la interrumpe, y se produce lo que se llama\u00a0decogerenecia<\/a><\/noindex>. Para evitar la destrucci\u00f3n de los qubits, los ordenadores cu\u00e1nticos tienen que funcionar<\/a><\/noindex> bajo condiciones de baja temperatura \u2014 10 mK (\u2013273,14\u00b0C). Para alcanzar temperaturas cercanas al cero absoluto, las empresas utilizan helio l\u00edquido, y m\u00e1s concretamente, el is\u00f3topo helio-3<\/a><\/noindex>, que no se solidifica en tales condiciones extremas.<\/p>\n

\u00bfCu\u00e1l es el problema?<\/h2>\n

\nEn un futuro cercano, la industria de TI puede enfrentar la escasez de helio-3 para el desarrollo de ordenadores cu\u00e1nticos. En la Tierra, esta sustancia pr\u00e1cticamente no se encuentra en estado natural \u2014 su volumen en la atm\u00f3sfera del planeta es solo del 0,000137%<\/a><\/noindex> (1,37 partes por mill\u00f3n en relaci\u00f3n con el helio-4). El helio-3 es un producto de la descomposici\u00f3n del tritio, cuya producci\u00f3n se detuvo en 1988<\/noindex> (en EE. UU. se cerr\u00f3 el \u00faltimo reactor nuclear de agua pesada). Despu\u00e9s, el tritio comenz\u00f3 a obtenerse de los componentes de armas nucleares desmanteladas, pero seg\u00fan los datos<\/a><\/noindex> la Oficina de Investigaci\u00f3n del Congreso de EE. UU., esta iniciativa no logr\u00f3 aumentar significativamente las reservas del material estrat\u00e9gico. Rusia y EE. UU. tienen algunas reservas, pero est\u00e1n llegando a su fin.<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

La situaci\u00f3n se agrava por el hecho de que una parte significativa del helio-3 se destina a la fabricaci\u00f3n de esc\u00e1neres de neutrones utilizados en los puntos de control fronterizos para detectar materiales radiactivos. El esc\u00e1ner de neutrones ha sido una herramienta obligatoria en todas las aduanas estadounidenses desde el a\u00f1o 2000. Debido a varios factores, en EE. UU. los suministros de helio-3 ya est\u00e1n controlados por entidades gubernamentales que otorgan cuotas a organizaciones estatales y privadas, y los expertos en TI est\u00e1n preocupados de que pronto habr\u00e1 escasez de helio-3 para todos los que lo deseen.<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 tan grave es todo?<\/h2>\n

\nHay opiniones de que la escasez de helio-3 tendr\u00e1 un impacto negativo en los desarrollos cu\u00e1nticos. Blake Johnson, vicepresidente de la empresa fabricante de computadoras cu\u00e1nticas Rigetti Computing, en una entrevista con MIT Tech Review cont\u00f3<\/a><\/noindex>, mencion\u00f3 que el refrigerante es incre\u00edblemente dif\u00edcil de obtener. Los problemas se agravan por su alto costo \u2014 llenar una instalaci\u00f3n de refrigeraci\u00f3n cuesta 40 mil d\u00f3lares.<\/p>\n

Pero representantes de D-Wave, otra startup cu\u00e1ntica, no est\u00e1n de acuerdo con la opini\u00f3n de Blake. Seg\u00fan palabras<\/a><\/noindex> el vicepresidente de la organizaci\u00f3n, la producci\u00f3n de una computadora cu\u00e1ntica solo requiere una peque\u00f1a cantidad de helio-3, que se puede considerar insignificante en comparaci\u00f3n con la cantidad total de la sustancia disponible. Por lo tanto, la escasez de refrigerante pasar\u00e1 desapercibida para la industria cu\u00e1ntica.<\/p>\n

Adem\u00e1s, hoy se est\u00e1n explorando otros m\u00e9todos de extracci\u00f3n de helio-3 que no est\u00e1n relacionados con el tritio. Uno de ellos es la extracci\u00f3n de is\u00f3topos del gas natural. Primero, se somete a una condensaci\u00f3n profunda a bajas temperaturas y luego pasa por procesos de separaci\u00f3n y rectificaci\u00f3n (eliminaci\u00f3n de impurezas gaseosas). Anteriormente, este enfoque se consideraba econ\u00f3micamente inviable, pero con el avance de la tecnolog\u00eda, la situaci\u00f3n ha cambiado. El a\u00f1o pasado, Gazprom anunci\u00f3 sus planes para comenzar la extracci\u00f3n de helio-3 .<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

Varios pa\u00edses est\u00e1n planeando la extracci\u00f3n de helio-3 en la Luna. En su capa superficial hay hasta 2,5 millones de toneladas<\/a><\/noindex> de esta sustancia. Seg\u00fan estimaciones de los cient\u00edficos, los recursos ser\u00e1n suficientes para cinco mil a\u00f1os. La NASA ya ha comenzado a crear proyectos de instalaciones<\/a><\/noindex>, que procesan regolito<\/a><\/noindex> en helio-3. El desarrollo de la infraestructura terrestre y lunar correspondiente es responsabilidad de India<\/a><\/noindex> y China<\/a><\/noindex>. Pero su realizaci\u00f3n pr\u00e1ctica no ser\u00e1 posible antes de 2030.<\/p><\/blockquote>\n

\nOtra forma de prevenir la escasez de helio-3 es encontrar un sustituto para su uso en la fabricaci\u00f3n de esc\u00e1neres de neutrones. Cabe mencionar que ya se ha encontrado<\/a><\/noindex> en 2018: se trata de cristales de sulfuro de zinc y fluoruro de litio-6. Permiten registrar materiales radiactivos con una precisi\u00f3n superior al 90%.<\/p>\n

\"La
\n\/ \u0444\u043e\u0442\u043e Investigaci\u00f3n de IBM<\/a><\/noindex> CC BY-ND<\/i><\/p>\n

Otros problemas \u00abcu\u00e1nticos\u00bb<\/h2>\n

\nAdem\u00e1s de la escasez de helio, existen otras dificultades que obstaculizan el desarrollo de ordenadores cu\u00e1nticos. La primera es la falta de componentes de hardware. En el mundo, todav\u00eda hay pocas grandes empresas que se dediquen al desarrollo de \u00abcomponentes\u00bb para m\u00e1quinas cu\u00e1nticas. A veces, las empresas deben esperar m\u00e1s de un a\u00f1o hasta que se fabrique un sistema de refrigeraci\u00f3n, m\u00e1s de un a\u00f1o<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

Varios pa\u00edses est\u00e1n tratando de resolver el problema mediante programas gubernamentales. Iniciativas como estas ya se han lanzado en EE. UU. y Europa. Por ejemplo, recientemente en los Pa\u00edses Bajos, con el apoyo del Ministerio de Econom\u00eda, se cre\u00f3 la empresa Delft Circuits. Se dedica a la producci\u00f3n de componentes para sistemas de computaci\u00f3n cu\u00e1ntica.<\/p>\n

Otra dificultad es la escasez de especialistas. La demanda de estos est\u00e1 creciendo, pero encontrarlos no es tan sencillo. Seg\u00fan los datos<\/a><\/noindex> NYT, hay m\u00e1s de mil ingenieros cu\u00e1nticos experimentados en el mundo. El problema est\u00e1 siendo abordado por las principales universidades t\u00e9cnicas. Por ejemplo, en el MIT ya est\u00e1n creando<\/a><\/noindex> se han iniciado los primeros programas de formaci\u00f3n para especialistas en el trabajo con m\u00e1quinas cu\u00e1nticas. Tambi\u00e9n se est\u00e1 desarrollando un programa acad\u00e9mico correspondiente est\u00e1 trabajando en<\/a><\/noindex> en la Iniciativa Cu\u00e1ntica Nacional de Estados Unidos.<\/p>\n

En general, los expertos en TI est\u00e1n convencidos de que los problemas que enfrentan los creadores de ordenadores cu\u00e1nticos son completamente superables. En el futuro, se pueden esperar nuevos avances tecnol\u00f3gicos en este campo.<\/p>\n

\nSobre lo que escribimos en el primer blog sobre IaaS corporativo:<\/p>\n