Foto: Carver Mead afirma que los ingenieros informáticos deberían centrarse en los fenómenos cuánticos para que su campo avance.
El ingeniero informático Carver Mead dio nombre a la ley de Moore -que postula la duplicación del número de transistores en un circuito integrado cada dos años- en to o a 1970, y tuvo un papel fundamental en asegurarse de que se ha seguido cumpliendo en las décadas posteriores. Es el pionero de un método para diseñar chips de silicio complejos denominado integración a muy gran escala (VLSI por sus siglas en inglés), que sigue siendo influyente. Mead es responsable de toda una serie de primeros avances en la industria de los semiconductores y, como profesor en el Instituto Tecnológico de Califo ia (Caltech, EEUU), ha instruido a muchos de los tecnólogos más famosos de Silicon Valley (EEUU). En la década de 1980, su frustración con los límites de los ordenadores estándar le condujo a construir chips basados en modelos de cerebros de mamíferos, lo que dio lugar a un campo que se conoce como computación neuromórfica, que empieza a coger impulso en la actualidad. Ahora, a los 79 años, Mead aún tiene despacho en Caltech, donde le ha contado a MIT Technology Review por qué los ingenieros informáticos deberían estar investigando nuevas formas de computación.
¿Cuáles son los grandes retos a los que se enfrenta la industria de los chips en la actualidad?
Uno de los problemas de los que llevo años hablando es la disipación de energía. Los chips se están calentando demasiado como para que puedan ir cada vez más rápido.
Uno de los temas recurrentes en la evolución de la tecnología es que aquello que hace que un grupo, una empresa o un campo tenga éxito supone un impedimento para la siguiente generación. Esto es un ejemplo de eso. Todo el mundo ha conseguido jugosas recompensas por hacer que las cosas fueran más y más rápido gracias a mayores cantidades de energía. Pasar a los chips multinúcleo ayudó, pero ahora ya hemos llegado a los ocho núcleos y no parece que podamos llegar mucho más lejos. La gente se choca con la pared antes de prestar atención.
La disipación de energía es una de las razones por las que empecé a pensar en diseños neuromórficos. Estaba pensando en cómo se podrían hacer sistemas masivamente paralelos y los únicos ejemplos que teníamos eran los cerebros de los animales. Construimos un montón de sistemas. Hicimos retinas, cócleas, muchas cosas funcionaron. Muchos de mis alumnos siguen trabajando en ello. Pero es una tarea mucho mayor de la que imaginaba cuando empecé.
Más recientemente ha estado trabajando en un nuevo marco unificado que explique tanto los sistemas electromagnéticos como los cuánticos, resumido en su libro Collective Electrodynamics. ¿Cree que podría servir para descubrir nuevas clases de electrónica?
El prefacio personal a eso es que estaba frustrado porque lo que la gente está haciendo ahora es básicamente un montón de apaños. Haces este problema así, y haces aquel asá. Y para mí eso es un síntoma de que no tienen una conceptualización coherente de todo. Para mí resulta frustrante porque siempre me ha encantado este tema.
Los de óptica han encontrado una forma de sortearlo a pesar de cómo se enseña la mecánica cuántica. Charlie Townes [el inventor del máser, precursor del láser] fue a ver a Heisenberg, Bohr y Von Neumann y, básicamente, le dijeron: "Hijo, parece que no entiendes cómo funciona la mecánica cuántica". No era Charlie el que no entendía. La comunicación óptica ha superado a todo lo que hacemos electrónicamente porque es mucho más eficaz. Trabajar muy dentro de los límites cuánticos ha dado muy buenos resultados.
No sabemos cuál va a ser el nuevo dispositivo electrónico. Pero los transistores tienen muy poco de cuántico. No tengo demasiada relación con ellos, pero en general apoyo a quienes se dedican a la denominada computación cuántica. La gente ha intentado ponerse a construir cosas reales basándose en el acoplamiento cuántico, y siempre que la gente intenta construir cosas que funcionen, aprende muchísimo. De ahí deriva de verdad la ciencia nueva.
Sin embargo los campos de la computación cuántica y la computación neuromórfica siguen siendo minúsculos y periféricos respecto a la industria de los semiconductores.
Siempre se empieza así. El transistor era una verruga diminuta que le salió a una gran industria y la gente dijo: "Bueno, siempre se puede fabricar audífonos con ellos". Nunca sabes cuándo algo va a funcionar.
Recuerdo a un tío de la planta válvulas de vacío de GE que me enseñaba sus circuitos integrados, que eran pequeñas válvulas de vacío del tamaño de un lápiz apiladas. Lo denominaban micromódulo termoiónico integrado, TIMM. Los empaquetaban, colocaban las pestañas que se enganchaban al cátodo y la red a distintos ángulos y después cableaban todo para tener un pequeño sistema integrado.
Era una tecnología extremadamente ingeniosa. Si no hubieran aparecido los semiconductores, seguiríamos volando a Marte con estos micromódulos termoiónicos integrados; eran muy fiables aunque no muy eficaces en cuestión de consumo energético. Las cosas no salieron así.
Podría resultar que dentro de cien años sigamos teniendo circuitos integrados más o menos como los tenemos hoy para un montón de cosas, y habrá otras cosas para distintas aplicaciones. Cuando una tecnología que hace un trabajo real en el mundo real llega a determinado punto, la evolución no se detiene, sino que se convierte en algo logarítmico [se nivela], y la tecnología pasa a formar parte de la infraestructura que damos por hecha.