A estas alturas todos sabemos que la computación – informática está en todos lados, lo que no está tan claro es cómo y qué hacen los números en ella. La tecnología computacional, actual, trabaja con dos números, el 0 y el 1, que internamente no son números sino estados eléctricos, es decir hay o no hay electricidad, el 0 es la ausencia de ella y el 1 la presencia.
No pensad que sólo me interesa la computación por los números, uno de los capítulos está dedicado a ellos y tenía la necesidad de relacionarlo. En otros hay materia para profundizar, Inteligencia artificial y redes neuronales, seguridad y criptografía, miradlo en el menú.
¿Cuál es la intervención de los números?, fácil, dentro del computador – ordenador ya lo sabemos, hay o no hay electricidad, lo que pasa es que los humanos no tenemos la capacidad de procesar información con sólo esos dos estados, o dígitos y tenemos que traducir el lenguaje natural al de la máquina. En la máquina nuestro idioma lo desglosamos en una serie de unos y ceros , es decir, lo traducimos igual como lo haríamos en una conversación en alemán o japonés. Buscamos una palabra que coincida en significado y utilizamos unas reglas sintácticas para unirlas y al final entender la conversación, hasta aquí todo es evidente, otra cosa es buscar la relación entre la palabra y los estados eléctricos, la única forma ha sido establecer una relación, directa, entre la cantidad de ceros y unos para identificar una palabra, así tenemos el sistema binario.
Para cualquier otro sistema analógico (audio, video, automoción,…), también traducimos sus impulsos eléctricos en unos y ceros transformándolos en señales digitales. Con los ejemplos anteriores, el audio en discos de vinilo lo transformamos en mp3, el vídeo VHS en mp4, las manecillas, cuenta kilómetros, etc de un coche, en un panel táctil configurable.
Todo evoluciona, la computación es el ejemplo perfecto, su velocidad de avance no tiene competidor. Sí lo que conocemos hasta ahora parece complejo, cuando leáis lo siguiente os parecerá que hablamos de ciencia ficción.
La computación cuántica es el siguiente escalón evolutivo, se basa en el uso de cúbits (0 y 1) en lugar de bits (0 ó 1), esto genera nuevas combinaciones que, a su vez, obligan al cambio de perspectiva y al conocimiento de la mecánica cuántica. Por ejemplo:
- 1 bit = 1 valor (0 ó 1),
2 cúbit = 4 valores - 1 cúbit = 2 valores (0 y 1).
- 2 bits = 2 valores [(0 ó 1) y (0 ó 1)].
- 2 cúbit = 4 valores [(0 y 1) y (0 y 1)].
Dos bits pueden estar en cuatro estados posibles (00, 01, 10 y 11), pero sólo uno de los estados se procesa cada la vez, por contra los cúbit, pueden estar simultáneamente en ambos estados y su proceso es independiente, de tal forma que tendríamos una autopista de muchos carriles, cuantos más cúbits más carriles, es decir 2n valores simultáneos.
Pongamos un ejemplo, imaginemos que dentro de poco hay un mundial de futbol. El seleccionador ve un encuentro local y elegirá alguno de los jugadores para configurar la selección, asignando a los dorsales elegidos el valor de 1 y a los no seleccionados el valor de 0. Cuando termina, el organismo administrativo comprobará todos los dorsales uno por uno (computación actual), sin embargo la denominada superposición cuántica permite comprobar todos los dorsales a la vez. La reducción del tiempo de proceso es descomunal.
Los sistemas cuánticos también tienen inconvenientes, en la actualidad la estabilidad del sistema se mide en segundos, demasiado poco tiempo, y la temperatura de trabajo es de -273º Celsius (cero absoluto), existen algunas otras deficiencias que seguro las irán solventando. Mi hijos regalarán uno los suyos en el 2.080, si el cambio climático lo permite.