SAP Quantum

Cuando la tecnología HANA empezó a captar nuestra atención SAP venía dando grandes pasos en el análisis de bases de datos, lanzando una nueva forma de procesar "in-memory" miles de millones de datos a través de HANA. Allá por el año 2011 publicamos el artículo SAP HANA que contiene las primeras referencias de lo que después fue una seguidilla de artículos sobre esta tecnología: HANA.

Ahora, a principios del 2019, SAP anuncia que está trabajando con tecnología Cuántica, más precisamente con la rama de la Computación Cuántica. 

Sí, leíste bien. CUÁNTICA.

Para quienes no leemos sobre astrofísica, física, o tecnología molecular, el término "cuántico" nos resultará algo extraño, como sacado de una película de ficción.

En este artículo vamos a ahondar por qué a SAP le interesan los avances en computación cuántica. ¿Qué te imaginas tú? ¿Podrá SAP usar computación cuántica para llevar el análisis de datos al siguiente nivel? (sí, más rápido que HANA).

Para quienes gustan de leer y aprender cosas nuevas, les dejo el apartado tomado de la Wikipedia, con enlaces directos a ella para ampliar este tema:

La computación cuántica es un paradigma de computación distinto al de la computación clásica. Se basa en el uso de cúbits en lugar de bits, y da lugar a nuevas puertas lógicas que hacen posibles nuevos algoritmos.

Una misma tarea puede tener diferente complejidad en computación clásica y en computación cuántica, lo que ha dado lugar a una gran expectación, ya que algunos problemas intratables pasan a ser tratables. Mientras que un computador clásico equivale a una máquina de Turing, un computador cuántico equivale a una máquina de Turing cuántica.

Teoría Cuántica

Entrelazamiento y superposición... dos palabras claves.

Entrelazamiento y superposición son conceptos que sustentan la tecnología cuántica. 

• La superposición sostiene que la materia puede existir simultáneamente en más de un estado cuántico. 
• La teoría del entrelazamiento plantea que las partículas se vuelven dependientes de los estados cuánticos de las demás, comportándose como entidades individuales.

En lenguaje sencillo, estas capacidades están detrás de todos esos titulares basados en el miedo acerca de la computación cuántica que hacen que las computadoras clásicas sean objetivos fáciles para los piratas informáticos. Sin embargo, hay un lado positivo en esa conversación.

"El enredo cuántico es la base para generar una alerta a la intrusión física o la interceptación de canales de comunicación que involucran fotones enredados", dijo Bindu Madhavan, vicepresidente de Ingeniería de Sistemas y jefe de la Red de Centros de Innovación de SAP en Palo Alto. "Basándonos en lo que sabemos hoy, no hay forma de que nadie pueda vencer este mecanismo fundamental que evitaría que las partes comunicadas reciban alertas de intrusos".

Aquí hay una definición rápida de los cuatro tipos principales de tecnología cuántica.

Comunicación Cuántica

Una forma fácil de pensar acerca de la comunicación cuántica es que se trata de la transmisión de datos. Los canales basados en Quantum podrían ayudar a las empresas a compartir más información con mayor seguridad. También es la base de lo que se llama el internet cuántico.

"La comunicación cuántica promete ofrecer una capa adicional de seguridad. Incluso si la información es interceptada, sería difícil o imposible de descifrar ", dijo Andrey Hoursanov, líder de Quantum Security en SAP.

Computación Cuántica

La computación cuántica es una nueva tecnología computacional en la intersección de la física cuántica y la informática.

Una Computadora Cuántica (QC) es un dispositivo que hace uso directo de fenómenos cuántico-mecánicos de superposición y enredo para realizar operaciones en datos, que están codificados en qubits. Un qubit es cualquier sistema cuántico de dos niveles bien definido que constituye la unidad de cálculo básica de un control de calidad.

La computación cuántica es interesante debido a su potencial para proporcionar al menos una aceleración polinómica sobre la computación clásica para muchas clases de problemas prácticos, y una aceleración exponencial para problemas particulares como la factorización de enteros. El paralelismo masivo está fundamentalmente incrustado en el control de calidad a través de los principios de la mecánica cuántica subyacente.

La tecnología

La tecnología aún se encuentra en una etapa temprana de desarrollo. El enfoque actual está en la investigación básica, el hardware de computación cuántica y los algoritmos de computación cuántica. Las primeras computadoras cuánticas (computadoras de recocido cuántico y máquinas cuánticas basadas en puertas) se están probando actualmente en laboratorios y grandes corporaciones. Como era de esperar, el interés de los inversores y los grandes actores corporativos en este tema ha aumentado significativamente en los últimos años debido al rápido progreso en este campo.

Desafíos

Varios desafíos técnicos y conceptuales importantes deben superarse para lograr un control de calidad práctico y de propósito general. Aumentar el número de unidades básicas de computación cuántica (llamadas qubits), mientras se mantiene o amplía su tiempo de coherencia (tiempo útil) y su interconectividad, plantea un desafío sustancial en este momento, sin líneas claras de ataque.

Se sigue avanzando en el desarrollo de las computadoras cuánticas. Hasta la fecha, ninguno de los prototipos ha mostrado ventajas definitivas en comparación con las supercomputadoras tradicionales. Esto se reduce principalmente a la cantidad de qubits utilizados. La opinión generalizada sugiere que 50 o más qubits deberían mostrar un beneficio, un número que se anunció oficialmente pero nunca se logró.

Los expertos actualmente estiman que tomará más de 10 años para que una Computadora Quantum de propósito general esté disponible (más allá de 2025).

SAP Quantum

Las soluciones de software empresarial de SAP requieren operaciones de base de datos de alto rendimiento y una solución eficiente de problemas complejos de complejidad exponencial exponencial, los cuales pueden ser acelerados potencialmente por Quantum Computing. Si bien esperamos que las arquitecturas clásicas (en memoria) sigan siendo el principal paradigma computacional en la próxima década, Quantum Computing puede tener un impacto directo en el futuro de SAP debido a su potencial como se indicó anteriormente.

Mientras tanto, las Computadoras Quantum para propósitos especiales pueden ser capaces de resolver problemas computacionales específicos más rápido que las mejores computadoras clásicas. Por lo tanto, SAP continúa explorando este potencial para determinar si podemos aprovechar la tecnología para crear un valor significativo para nuestros clientes antes de que se realice el primer Quantum-Computer de propósito general.

El enfoque de SAP a la computación cuántica

Nuestro enfoque es trabajar con los principales expertos y los jugadores de tecnología cuántica en el mundo académico y la industria en los desarrollos en este campo. Estamos evaluando la escala de tiempo y los dominios de aplicación de estos desarrollos y cómo podrían afectar el futuro de SAP y de nuestros clientes. Estamos evaluando el escalado de Qubit, QC SW y HW Architecture, algoritmos de control de calidad, QC SDK y la equivalencia cuántica del tiempo esperado para problemas de interés para SAP a fin de establecer su factibilidad técnica y el calendario para SAP.

Para crear un punto de vista holístico, ya estamos colaborando con diferentes entidades y equipos en SAP en diversos temas (optimización combinatoria, distribución de clave cuántica para comunicación de seguridad cuántica, etc.) y continuaremos educando a nuestros equipos internos para que se preparen. SAP para este posible cambio de paradigma computacional.

Aún es temprano, y las industrias enfrentan enormes desafíos técnicos para lograr que la tecnología cuántica cumpla con su promesa.  

¿Hasta dónde llegaremos?