20 Nov 2017

Buscan revolucionar la Computación

*Alonso Contreras-Astorga encabeza estos estudios permiten mediciones muy precisas que impulsarán nuevos sistemas de cómputo Son formulaciones matemáticas que pueden resolverse con papel y lápiz; pero tan complejas que describen con precisión los extraños fenómenos del

*Alonso Contreras-Astorga encabeza estos estudios permiten mediciones muy precisas que impulsarán nuevos sistemas de cómputo

Son formulaciones matemáticas que pueden resolverse con papel y lápiz; pero tan complejas que describen con precisión los extraños fenómenos del mundo subatómico. Y en el futuro ayudarán a fabricar, entre otras cosas, supercomputadoras que harán parecer a las actuales como una simple calculadora de bolsillo.

Aplicar estas herramientas matemáticas para estudiar el comportamiento de las partículas que integran a los átomos y su conexión con nuestro mundo macroscópico le valió a Alonso Contreras-Astorga, egresado del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), el Premio Arturo Rosenblueth 2014 en el área de Ciencias Exactas y Naturales.

Contreras lo obtuvo por su trabajo titulado “Estados coherentes y mecánica cuántica supersimétrica con aplicaciones”, realizado bajo la asesoría del doctor David José Fernández Cabrera. “Para mí fue una sorpresa muy grata enterarme del premio, pues yo llegué al Departamento de Física del Cinvestav sin ser físico, comenta el ingeniero en Comunicaciones y Electrónica.

“Lo que hice en mi trabajo de tesis fue fortalecer técnicas para encontrar soluciones exactas a diversos problemas matemáticos dentro de la mecánica cuántica”, agrega el galardonado de 32 años de edad, quien tras concluir la maestría en Ciencias y el doctorado en Física en el Cinvestav cursa ahora una estancia posdoctoral en el Departamento de Matemáticas de la Universidad de Indiana, en Estados Unidos.

La mecánica cuántica se desarrolló desde 1926 para estudiar fenómenos extraños que no pueden explicarse con las leyes de la física clásica fundada por Isaac Newton, pues su comportamiento desafía la lógica. Por ejemplo, que la luz se manifieste como partícula y onda al mismo tiempo. O que los objetos (en ese mundo microscópico) estén en dos locaciones a la vez.

“La intuición que tenemos en la vida diaria no puede aplicarse a los fenómenos cuánticos”, resume el joven científico aficionado al montañismo. “De aquí la importancia de encontrar soluciones exactas, para no tener que incluir hipótesis que al final pueden o no ser correctas. Con esto quitamos la parte subjetiva que pudiera dar una solución aproximada”.

Estas herramientas matemáticas, conocidas en la jerga de los expertos como superálgebra de la supersimetría y que se usan en la física de altas energías, tienen un amplio abanico de aplicaciones. Por ejemplo, pueden usarse para elevar el desempeño de los ordenadores actuales e incluso, mejorar el diseño de la hasta ahora hipotética computadora cuántica.

Una computadora convencional funciona mediante compuertas que permiten o interrumpen el paso de pulsos eléctricos. Su sistema binario (representado con unos y ceros) tiene por unidad mínima de información al bit. Si pensamos en un sistema muy sencillo, formado por solo dos bits, permitiría cuatro posibles combinaciones: 1-0; 0-1; 1-1 y 0-0.

Un objeto cuántico -en la escala subatómica- puede existir en dos sitios simultáneamente (superposición). De manera que si fuese posible construir una computadora cuántica, las unidades de información (Qbits o bits cuánticos) podrían asumir las cuatro combinaciones mencionadas a la vez. Con ello, su capacidad de procesamiento aumentaría exponencialmente.

“Todavía no se tiene una computadora cuántica, pero se trabaja bastante para lograrla. Ahí hay manipulaciones de un solo átomo o de un solo fotón (partícula de luz) que necesitan tener todo bien controlado. Por eso, las soluciones completas de problemas en la mecánica cuántica ya no se pueden despreciar”, señala el egresado del Cinvestav-Zacatenco.

Otras aplicaciones de estas herramientas que aborda Contreras-Astorga –quien ha participado en las Olimpiadas Matemáticas en Jalisco, así como en los programas de difusión Veranos científicos- son más tangibles. Entre ellas está la fabricación de dispositivos para hacer mediciones altamente precisas que se usan en la manufactura de relojes atómicos o en los sistemas de comunicaciones satelitales, por mencionar solo dos casos.

Review overview
NO COMMENTS

Sorry, the comment form is closed at this time.