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Publicado el 23 de noviembre de 2022 Actualizado el 23 de noviembre de 2022

Entender la inteligencia cuántica y sus retos

Cómo la ciencia cuántica y la IA están transformando la conciencia de la humanidad.

Espíritu tecnológico

"El poder de la computación cuántica está destinado a desarrollar la inteligencia artificial, y viceversa, ya que ambas ciencias son complementarias".

Fuente : Computación cuántica e inteligencia artificial en Quebec: la UdeS en el centro de las perspectivas prometedoras - 20.10.2020
https://www.usherbrooke.ca/sciences/actualites/nouvelles/details/43680

¿Ha alcanzado la inteligencia artificial sus límites? ¿Es un problema de gestión de la complejidad, de ética, de discernimiento, de comprensión del sentido común? Tal vez, pero veamos las cosas de otra manera: ¿qué pasaría si la inteligencia artificial fuera lo que los pergaminos eran para los libros hace 500 años, justo antes del Renacimiento?

"La inteligencia artificial, una tecnología con un potencial increíble, se enfrenta sin embargo a un gran problema: la limitada capacidad de cálculo de los ordenadores convencionales para ejecutar algoritmos pesados. Cada respuesta dada por una inteligencia artificial se basa, en efecto, en el cálculo de probabilidades para muchas opciones posibles. Aunque la potencia de nuestros equipos se ha multiplicado por diez en los últimos treinta años, parece que la informática tradicional no podrá resolver ciertos problemas.

Al aumentar el potencial computacional de los sistemas de inteligencia artificial gracias a su potencia combinatoria, el ordenador cuántico podría reducir los tiempos de aprendizaje y procesamiento de muchas aplicaciones de inteligencia artificial, además de mejorar el razonamiento y la comprensión.

La computación cuántica podría ser, pues, una de las soluciones técnicas para llevar la inteligencia artificial a una nueva era en términos de seguridad y velocidad de ejecución de los algoritmos. Este avance podría dar un impulso sin precedentes a muchos sectores, como el Internet de las Cosas (IoT), el procesamiento del lenguaje natural o los vehículos autónomos, un área que requiere un conjunto de cálculos computacionalmente intensivos, que se vuelven cada vez más difíciles a medida que se añaden datos y relaciones más complejas dentro de las variables."

Fuente : Siete campos impactados por la computación cuántica - 16.12.2020
https://www.inria.fr/fr/domaines-informatique-quantique

Muchos se dan cuenta de que estamos en la primera etapa de un nuevo mundo. ¿Qué mundo? Ojalá lo supiera... pero dejémonos sorprender por la inefable ciencia de la cuántica. Si nos fijamos en los patrones del pasado, está muy claro que será a través de la comprensión del mundo que viene cuántica. Los que dominen la comprensión del conocimiento cuántico tendrán todas las bazas para subirse a la ola y los que sigan ciegos sufrirán porque se quedarán en la certeza de su pasado. Aquí es donde la escuela tiene un papel fundamental para despertar las mentes jóvenes a una comprensión diferente de la que tenemos.

Mediante la divulgación de estos complejos mecanismos, a través de la filosofía cuántica, la ciencia cuántica, las comunicaciones cuánticas... nuestros ecosistemas se desplazarán hacia una comprensión diferente de nuestro mundo y sus misterios.

"Aunque ningún ordenador cuántico es todavía lo suficientemente sofisticado como para realizar estos cálculos, los gobiernos, los gigantes tecnológicos y los inversores ya se están preparando para esta revolución en ciernes. Se trata de una carrera de ordenadores cuánticos, impulsada en gran medida por la agitación tecnológica que se espera que traiga la máquina. Y por una buena razón: se espera que la nación que tome la delantera en la computación cuántica desempeñe un papel destacado en el futuro.

Fuente: Quantum: ¿una nueva revolución industrial? - 16.12.2020
https://www.inria.fr/fr/informatique-quantique-revolution

Los primeros pasos que estamos dando son de la naturaleza del descubrimiento de esta ciencia y, si hoy las aplicaciones son difícilmente imaginables en nuestra vida cotidiana, tenemos que ir a buscarlas como campos de posibilidad en la ciencia ficción, por ejemplo. Porque si imaginamos objetivos, soluciones aplicadas y vías de investigación, es más fácil producir aplicaciones domésticas que con sólo nociones de ciencia básica.

Pero mantengamos los pies en el suelo: la filosofía cuántica ya está influyendo en las sociedades. Al igual que los cálculos cuánticos abren perspectivas gigantescas.

"Al aumentar el potencial computacional de los sistemas de IA, los futuros ordenadores cuánticos podrían revolucionar muchos sectores. Y más ampliamente, la informática y la inteligencia artificial...

¿Está el futuro de la informática, el Big Data y la IA en los ordenadores cuánticos? Apoyándose en las propiedades cuánticas de la materia, estos ordenadores superpotentes, que aún no se han construido en la realidad, deberían permitirnos en un futuro más o menos cercano realizar cálculos complejos imposibles de lograr con las máquinas actuales.

A diferencia del sistema digital clásico, que se basa en datos codificados en dígitos binarios, la informática cuántica utiliza el "bit cuántico" o "qubit". A diferencia del "bit", que toma el valor de un 0 o un 1, el "qubit" es una combinación lineal. Puede ser 0 o 1, o ambos. Así, un ordenador cuántico debería permitir realizar cálculos paralelos, de forma simultánea, y ya no de forma secuencial como con nuestras máquinas actuales.

Desde esta perspectiva, al multiplicar el potencial de computación, las aplicaciones prácticas de esta tecnología van a ser numerosas, desde la salud hasta la química, pasando por la industria, la seguridad informática, los coches autónomos, la energía o incluso la gestión del transporte y el tráfico. La promesa del qubit parece no tener límites, hasta el punto de que se habla de una "revolución" cuántica.

Fuente: Cómo el ordenador cuántico revolucionará la IA, la informática y la industria - 1.08.2018
https://www.cnetfrance.fr/news/comment-l-ordinateur-quantique-va-revolutionner-l-ia-l-informatique-et-l-industrie-39871795.htm

Los usos de los cálculos superpotentes tendrán efectos en muchos ámbitos de nuestra vida y también, y sobre todo, en la potencia de la inteligencia artificial, que actualmente está alcanzando sus límites con las tecnologías informáticas convencionales. La inteligencia artificial asociada a la tecnología informática cuántica parece formar el dúo entrelazado del próximo siglo.

Ya estamos hablando del Metaverso con tecnologías ordinarias, pero mañana, ¿cómo será nuestro mundo, nuestras comunicaciones, nuestras interacciones sociales? ¿Pensar? ¿Para vivir? ¿Para amar? Moverse en la memoria del tiempo o en su realidad. Los campos de posibilidades parecen infinitos y sobre todo inéditos.

"Ciencia e ingeniería cuántica

La ciencia y la ingeniería cuánticas están provocando un nuevo cambio de paradigma en la forma en que procesamos los datos, nos comunicamos, medimos y calculamos. Con su perfil multidisciplinar, los ingenieros cuánticos están prosperando en esta nueva frontera tecnológica que tiene el potencial de revolucionar nuestra sociedad.

Fuente: Ciencia e Ingeniería Cuántica - Programa de enseñanza de la EPFL
https://www.epfl.ch/education/master/fr/programmes/science-et-ingenierie-quantiques/

¿Es nuestra naturaleza humana cuántica? ¿En un mundo que también es cuántico? Esto es lo que las teorías científicas están empujando el conocimiento de todos. Nuestro mundo se compone de tres escalas, la infinitamente pequeña, la infinitamente grande y la escala de la vida que vivimos en la conciencia. Cuanto más avanza la ciencia, más se explica lo infinitamente pequeño por lo cuántico. Por otra parte, lo infinitamente grande, en respuesta a los fenómenos galácticos, se orienta hacia la resolución de problemas espacio-temporales para la conquista de este mismo espacio. Y cuanto más avanzamos, más comprendemos que los fenómenos, los sistemas, son similares.

Entonces, ¿el mundo espacial en el que vivimos escaparía a estos mecanismos? Si me dices eso, no te creería, porque nuestros pies ya están en el mismo movimiento. Como sólo podemos entender lo que podemos entender, debemos creer que estamos en la fase de comprensión. ¿Es bueno? ¿Es algo malo? No creo que tengamos que verlo así. Es algo que estamos descubriendo pero que ha existido desde el principio del mundo.

"La teoría de la conciencia cuántica intenta dar una respuesta. Supone que la conciencia surge de una computación neuronal compleja y que habría surgido durante la evolución biológica como una adaptación de los sistemas vivos, extrínseca a la composición del universo.

Esta teoría considera el cerebro humano como un ordenador cuántico que puede realizar cálculos extraordinarios. En cambio, los ordenadores ordinarios con inteligencia artificial parecen limitados. La mente cuántica está presente en todas las escalas del universo. Como Roger Penrose, Stuart Hameroff, Karl H. Pribram y Henry Stapp, los teóricos de la conciencia cuántica defienden la interdependencia de muchos elementos de la vida. Entre ellos se encuentran la materia, el tiempo y el movimiento.

Fuente: Conciencia cuántica: esto es todo lo que necesitas saber
https://www.penser-et-agir.fr/conscience-quantique/

¿Por qué sólo aparece ahora? Tal vez porque se requería una cierta madurez de varias ciencias para llegar a ello, pero sobre todo se requería también una motivación, una necesidad, una saturación, un bloqueo, que tal vez la limitación tecnológica de la inteligencia artificial provocó para lograr sus propios objetivos.

Seguramente hay otros factores en estas mutaciones del conocimiento, pero son tan indetectables en este momento, tan tenues, que son sombras, semillas que han de germinar para convertirse en plantas que luego serán visibles a todos los ojos, algún día. Como futurista, puedo afirmar que la generación espontánea de ideas y ciencias no existe, es siempre una lenta maduración que construirá un futuro inimaginable en este momento o quizás imaginable por unos pocos escritores de ciencia ficción...

"Otra cuestión es cómo se utilizan los principios cuánticos en el aprendizaje automático. Dado que el aprendizaje automático funciona mediante un proceso estadístico, tenemos buenas razones para creer que la cuántica proporcionará nuevas respuestas. Un algoritmo de aprendizaje automático cuántico, que utilice un método probabilístico, tendría entonces la capacidad de identificar conexiones que antes eran imposibles de discernir.

Fuente : ¿Qué nos depara la inteligencia artificial QUANTINE? - 3.07.2021 - https://www.cscience.ca/2021/07/03/analyse-que-nous-reserve-lintelligence-artificielle-quantique/

Y luego están los aceleradores científicos de los que forman parte la NASA, la ESA, cuántos productos, cuántas tecnologías han surgido de estas misiones al espacio. Son una versión condensada del poder de los medios de comunicación, combinada con la financiación y los proyectos estratégicos. Un caldo de cultivo extraordinario para cosas extraordinarias. Inventos dominados, otros espontáneos, que se han extendido en nuestra vida cotidiana, materiales, productos, tecnologías avanzadas aplicadas a nuestra vida diaria.

En la actualidad, la NASA trata de desentrañar los misterios del universo, que parecen encajar bien con la comprensión cuántica del mundo. ¿Qué efecto tendrá esto en nuestro mundo? Se habla de teletransporte, por ejemplo. Hablaba de ciencia ficción, pero en universos fantásticos como Star Trek, Stargate y otras series de televisión o libros, esta tecnología ya ha sido soñada y parece ser un objetivo hoy en día para moverse por la inmensidad del espacio. Y, ¿quizás un día no necesitemos un coche para desplazarnos?

"La semana de la ESA se centra en la Tierra Gemela Digital, la computación cuántica y la inteligencia artificial... La computación cuántica tiene el potencial de mejorar el rendimiento, reducir los costes de cálculo y resolver problemas hasta ahora intratables en la observación de la Tierra mediante la explotación de fenómenos cuánticos, como la superposición, el entrelazamiento y la tunelización.

Esta iniciativa requiere la creación de una capacidad cuántica que tendrá la competencia de resolver problemas exigentes de observación de la Tierra utilizando inteligencia artificial para apoyar los programas..."

Fuente : La Tierra Gemela Digital, la computación cuántica y la inteligencia artificial centran la semana de la ESA - 28.09.2020
https://www.esa.int/Space_in_Member_States/Belgium_-_Francais/Digital_Twin_Earth_l_informatique_quantique_et_l_intelligence_artificielle_occupent_le_devant_de_la_scene_lors_de_la_Ph-week_de_l_ESA

Si la física cuántica afecta a la ciencia, a nuestras tecnologías y a nuestra forma de vida, probablemente también afectará a nuestras comunidades.

¿Somos uno o muchos? ¿Somos parte de un gran flujo colectivo como el cambiaformas de Espacio Profundo 9 que se unirá al flujo colectivo de su comunidad, como un inmenso río de energía que fluye sobre su planeta, o como los Borg, un ejemplo menos repugnante en Star Trek, que aniquilan a otras civilizaciones a través de aumentos cibernéticos y nanotecnologías que les permiten tener una sola conciencia colectiva? No es imposible.

"La física cuántica y la conciencia colectiva

Estás de acuerdo conmigo en que la humanidad se rige por un principio de individualidad y los individuos observan desde centros diferentes. Por lo tanto, podemos considerar cómo experimentamos las realidades colectivas.

De hecho, al estar todos los individuos vinculados al mismo centro de gravedad, se establece un consenso respecto a las realidades observadas. Por lo tanto, estamos viviendo las mismas experiencias, porque nuestras individualidades se fusionan y están sujetas a las mismas influencias de la Tierra, que sigue siendo el núcleo. La conciencia cuántica y la conciencia colectiva están entonces estrechamente vinculadas.

Fuente: Conciencia cuántica: todo lo que necesita saber
https://www.penser-et-agir.fr/conscience-quantique/

A veces la ciencia busca algo y encuentra otra cosa. Los campos cuánticos surgieron al tratar de penetrar en los fenómenos del espacio y el tiempo, y una cosa lleva a la otra, la inteligencia artificial se beneficiará de ello. ¿Por qué? Porque al volverse global, al volverse uno, este fenómeno ha englobado todas las complicaciones de cada ecosistema para entrelazarlas de forma sólida e inextricable.

Sin embargo, debemos adoptar un enfoque positivo, ya que no es posible desenredar todo para ir hacia atrás. El pasado ha quedado atrás y no podemos borrar las huellas del presente. Nuestro sentido de la vida es del pasado al futuro en este momento. Y me parece que nuestra naturaleza biológica nos mantendrá en esta dirección durante mucho tiempo. Pero lo mágico es que esta complejidad y sus milagros de la vida tendrán sentido con esta nueva ciencia que parece hipercompleja pero que, simplemente explicada por sesgos inesperados, parece reflejar otras creencias o realidades.

"Tomemos dos electrones. (En realidad, no importa lo que se tome; el efecto funciona igual de bien con fotones, átomos o moléculas... Ambos son individuales, van a lo suyo... como electrones. Entonces, un día, un físico decide crear las condiciones para que se encuentren. Los dos se lo pasan muy bien y empiezan a relacionarse físicamente. Finalmente, como en cualquier historia de amor que se precie, nuestros dos amantes son brutalmente separados. Este drama subatómico que acabas de crear se llama enredo cuántico.

Y aquí es donde ocurre la magia. Agárrense el sombrero: ahora, el estado cuántico de un electrón sólo se determina completamente si se considera el otro electrón. En otras palabras, comparten el mismo estado cuántico, ¡independientemente de la distancia entre ellos! En otras palabras, la medición del primer electrón modifica instantáneamente el estado del otro, ¡aunque éste se encuentre en el otro extremo del universo!

Fuente : El entrelazamiento cuántico, o el sueño de la comunicación instantánea - 24 de junio de 2013
https://www.sciencepresse.qc.ca/blogue/flashcordon/2013/06/24/intrication-quantique-reve-communication-instantanee

Tal vez, en efecto, el quantum que explica el amor también puede explicar el amor mismo. En cualquier caso, espero que de todo esto surja un mundo mejor para todos. Pero no se producirá por generación espontánea.

La escuela tendrá un papel importante en la divulgación y formación de los futuros profesionales que se embarcarán en estos nuevos campos por explorar y desarrollar. Somos parte de un todo. La escuela debe anticipar el futuro y acompañarlo. Si se inyectan millones en estas ciencias, significa que se necesitarán investigadores para desarrollar teorías, pero también productos que habrá que crear y así sucesivamente para formar un nuevo ecosistema de convivencia el día de mañana.


Fuente de la imagen: Pixabay Geralt


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