Lo hizo una universidad británica
Buenos Aires-(Nomyc)-Otra forma de computar es posible, una que no depende de transistores cada vez más pequeños ni de centros de datos voraces en energía, ya que su propuesta se apoya en la “luz”, en combinación con una idea física con más de cien años de historia, luego de lo que “una máquina es capaz de abordar problemas de enorme complejidad con `velocidad, estabilidad y un consumo energético muy inferior` al de los sistemas avanzados actuales”.
El proyecto está liderado por Bhavin Shastri, profesor en el Departamento de Física, Ingeniería Física y Astronomía, junto a los doctorandos Hugh Morison y Nayem Al Kayed.
El sistema desarrollado, puede ejecutar “miles de millones de operaciones por segundo”, gracias al uso de componentes comerciales y funciona “a temperatura ambiente”, algo poco común en la computación de alto rendimiento.
Lejos de ser un prototipo frágil, el equipo ha demostrado que el sistema mantiene su estabilidad durante horas, lo que lo hace muy interesante para problemas que requieren iteraciones constantes, ajustes progresivos y exploración de múltiples soluciones posibles, lo que no es un detalle menor, ya que en muchos enfoques alternativos, incluidos algunos cuánticos, la coherencia se pierde en milisegundos y el trabajo, realizado en colaboración con investigadores de McGill University, entre los que figura David Plant y su equipo, fue publicado en Nature.
Un concepto centenario, reinterpretado: el corazón del sistema es el modelo de “Ising”, una formulación matemática que representa problemas complejos como redes de elementos que solo pueden adoptar dos estados posibles.
De manera tradicional, se describe como un conjunto de imanes cuyos “espines” apuntan arriba o abajo, que buscan de forma natural el estado de menor energía, lo que en términos computacionales, equivale a la mejor solución posible dentro de un mar de opciones.
La innovación del equipo canadiense consiste en trasladar este principio al dominio óptico, para lo que en lugar de imanes, el sistema utiliza pulsos de luz que circulan por un bucle de fibra óptica, hay pulso o no lo hay, presencia o ausencia suficiente para representar decisiones binarias y a medida que los pulsos interactúan, “el sistema explora el paisaje energético del problema hasta estabilizarse en una configuración óptima”.
No hay trucos ocultos ni materiales futuristas, los Láseres comerciales, moduladores estándar, fibra óptica similar a la que sostiene Internet, permiten imaginar escalabilidad real, no solo demostraciones de laboratorio.
El desafío oculto detrás de las decisiones cotidianas: muchos de los grandes retos modernos no consisten en calcular una única respuesta, sino en “elegir la mejor entre millones, billones o más”.
La logística global es un buen ejemplo, ya que optimizar rutas de reparto, asignar recursos, reducir tiempos y costes con pocos puntos, se vuelve inabordable incluso para los superordenadores actuales.
Este tipo de problemas, aparece también en el diseño de nuevos medicamentos, donde hay que explorar combinaciones moleculares casi infinitas, o en la planificación urbana, al equilibrar tráfico, consumo energético, emisiones y calidad de vida y la máquina desarrollada en Queen’s, se destaca en este terreno: la optimización combinatoria, donde otros sistemas se atascan o consumen cantidades desproporcionadas de energía.
Construido con tecnología conocida y a temperatura ambiente: uno de los aspectos más llamativos del proyecto es su eficiencia estructural, ya que con solo cinco componentes básicos, el equipo logró implementar 256 “espines”, lo que supera a iniciativas comerciales con presupuestos descomunales y la estabilidad del sistema, permite abordar problemas con decenas de miles de variables, algo fuera del alcance de muchas máquinas ópticas previas.
El funcionar a temperatura ambiente no es un detalle técnico, es un cambio de paradigma, ya que evitar “criogenia”, refrigeración extrema o materiales raros reduce costos, simplifica el mantenimiento y, sobre todo, “disminuye de manera drástica el consumo energético”, en un contexto de crecimiento explosivo de la demanda del uso de equipos de Sistemas con mucha demanda energética.
Un camino práctico hacia el futuro: el equipo, trabaja en escalar el sistema, integrar más componentes y mejorar aún más su eficiencia energética y económica y también, se exploran proyectos piloto con socios industriales, con la idea de aplicar esta tecnología a problemas reales, no solo a investigaciones académicos, ya que la ambición es clara: “pasar del laboratorio a herramientas útiles para sectores críticos”.
Potencial: la computación fotónica, basada en el modelo de Ising abre la puerta a decisiones mejor informadas con un costo ambiental menor, que va desde acelerar el descubrimiento de drogas con procesos menos intensivos en recursos, hasta mejorar la planificación de redes eléctricas renovables o reducir emisiones en el transporte global.
No es una solución mágica, pero sí una herramienta poderosa en un momento crítico, por lo que aprovechar tecnologías existentes, consumir menos energía y resolver problemas que hoy parecen imposibles, por lo que a veces, avanzar no consiste en ir más rápido, sino en “pensar de otra forma” y en este caso, hacerlo de manera literal, a “la velocidad de la luz”.
A modo de resumen:
Nomyc-11-2-26
