domingo, 30 de noviembre de 2025

WebUI para Ollama

📰 Mini WebUI para Ollama en WSL: una herramienta ligera para medir tiempos reales de respuesta en modelos locales

Ollama: es una plataforma para ejecutar modelos de inteligencia artificial de forma local, directamente en tu computadora, sin conexión a internet y sin depender de servicios en la nube. Permite descargar modelos como Llama, Gemma, Mistral o Phi y consultarlos mediante una API sencilla o desde la línea de comandos. Su principal ventaja es que ofrece privacidad total, velocidad y control completo sobre el funcionamiento de los modelos, aprovechando CPU o GPU según la configuración del sistema. Disponible en un repositorio de GitHub.



 He desarrollado una Mini WebUI para Ollama, una interfaz web extremadamente liviana que permite interactuar con modelos de lenguaje instalados en WSL (Ubuntu en Windows 10/11) sin depender de extensiones, frontends pesados ni aplicaciones de terceros. El objetivo principal es medir tiempos reales de respuesta, especialmente el tiempo hasta el primer token, sin interferencias del ecosistema Windows ni capas opacas que alteren la latencia del modelo.

🔍 ¿Por qué fue necesario construir esta interfaz?

Durante pruebas recientes con modelos locales instalados vía Ollama, surgió un comportamiento extraño: los tiempos de respuesta parecían variar de forma anómala y algunos modelos —especialmente al ser invocados desde consola— daban la sensación de estar siendo “interceptados” o procesados por otra capa, con respuestas que no coincidían exactamente con la salida nativa de Ollama.

Incluso se sospechó que alguna IA residente del sistema, como Gemini u otros componentes vinculados al entorno Windows, podía estar interfiriendo en la cadena de ejecución del CLI.

Aunque no hay evidencia definitiva, sí quedó claro que:

  • Windows puede reescribir, interceptar o envolver ciertos comandos.
  • Algunos motores de sugerencias del sistema pueden modificar o enriquecer inputs.
  • La consola nativa de Windows no siempre ofrece un canal totalmente “limpio”.

Por eso se tomó la decisión de sacar el procesamiento 100% fuera de Windows, usando:

  • Ollama ejecutándose exclusivamente en WSL.
  • Interacción vía API HTTP directa, sin pasar por el CLI de Windows.
  • Un frontend HTML propio, sin dependencias externas ni capas adicionales.

Con esto se garantiza que la conversación con los modelos ocurre de forma mucho más pura y controlada, sin intermediarios ni reinterpretaciones externas.


⚙️ ¿Qué hace exactamente la Mini WebUI?

La interfaz permite:

  • Seleccionar cualquiera de los modelos instalados en Ollama.
  • Ver información técnica del modelo:
    • Número de parámetros.
    • Tamaño en disco.
    • Nivel de cuantización (Q4, Q5, Q8, etc.).
    • Latencia promedio del primer token.
  • Enviar prompts con streaming inmediato de la respuesta.
  • Forzar respuestas cortas (menos de 10 palabras) o siempre en castellano.
  • Limpiar el historial de la conversación.
  • Detener la generación de texto en tiempo real.
  • Consultar un panel de ayuda con los pasos de instalación y uso en WSL.

Todo esto está implementado en un único archivo index.html, sin frameworks, sin backend adicional y sin librerías externas.


🧪 Pruebas limpias y métricas fiables

El propósito central de esta herramienta es poder comprobar:

  • Si un modelo responde más lento de lo esperado.
  • Si hay demoras atribuibles al sistema operativo o al entorno.
  • Cómo afecta la cuantización (Q4, Q5, Q8, etc.) a la latencia real.
  • Qué modelos son más eficientes en CPU o en configuraciones mixtas.
  • Si existen patrones sospechosos o interferencias externas en la ejecución.

Gracias a esta WebUI, ahora es posible observar de forma clara el tiempo exacto entre el envío del prompt y la llegada del primer token, una métrica que no se obtiene fácilmente usando únicamente la consola de Windows.


🌐 ¿Por qué no usar Chrome o Edge directamente?

Los navegadores como Chrome y Edge bloquean por CORS y Same-Origin Policy cualquier intento de usar fetch() desde un archivo local (por ejemplo, file://…) hacia un servidor HTTP como:

http://localhost:11434

que es precisamente donde corre la API de Ollama.

Para evitar ese bloqueo, la WebUI debe abrirse a través de un pequeño servidor local, por ejemplo con Python:

python3 -m http.server 8000

Luego, basta con entrar en:

http://localhost:8000

De este modo, el navegador trata tu HTML como una página servida desde un origen válido, y permite la comunicación con la API de Ollama sin restricciones.


🧭 Compatibilidad

  • Funciona en Windows + WSL (Ubuntu recomendado).
  • También puede ejecutarse en Linux nativo con Ollama.
  • Firefox puede abrir el HTML directamente (aunque el servidor Python sigue siendo recomendable).
  • Chrome y Edge requieren el mini-servidor HTTP para funcionar correctamente.

🔚 Conclusión

Esta Mini WebUI nace como una herramienta de verificación: un entorno controlado, limpio y sin intermediarios, ideal para medir con precisión cómo se comportan los modelos locales en Ollama bajo WSL.

El proyecto no solo ayuda a despejar dudas sobre posibles interferencias o capas invisibles (como las sospechas en torno a Gemini y otros servicios), sino que también ofrece un método rápido y reproducible para evaluar rendimiento, latencia y comportamiento técnico de cualquier modelo LLM disponible para Ollama.

En resumen, es una pieza más en el esfuerzo por entender qué sucede realmente “bajo el capó” cuando trabajamos con inteligencia artificial local desde entornos híbridos como Windows + WSL.

miércoles, 29 de octubre de 2025

San Antonio de la Eminencia, 60 años

 Conmemoración del 60° Aniversario del Castillo de San Antonio de la Eminencia

 Rommel Contreras, Discurso oficial. Octubre de 2025

Academia de GeoHistoria del Estado Sucre

 

Si algún día soñamos con ver este Castillo inscrito en la Lista del Patrimonio Mundial, el camino comienza con la investigación, la dedicación y el amor local.

Otras ciudades del mundo tienen sus fortalezas —como La Cabaña, en La Habana, San Felipe en Cartagena o El Morro, en San Juan—, pero ninguna posee el privilegio de custodiar la cuna del Gran Mariscal de Ayacucho.

Desde esta Eminencia se ve el mar, pero también la historia; desde aquí se domina la geografía y se convoca la memoria.

Andrés Bello dijo que la naturaleza es el alma visible de la patria; en Cumaná, esa alma está inscrita en piedra, sangre, sacrificio, sol y mar.

Debemos exponerla al mundo en tinta, papel y con el auxilio de las Nuevas Tecnologías.

Hace ya un par de décadas, cuando el querido presidente Hugo Chávez Frías convocó a los venezolanos de todas las edades y género a estudiar la historia de Venezuela, comprendí que también era necesario escribirla y divulgarla.

A pesar de que mis estudios formales pertenecen al ámbito de las ciencias físicas —a los números, no a las letras—, sabemos que el conocimiento de la historia también requiere de los beneficios del método científico.

Desde toda óptica, Cumaná es un oasis virgen para el estudio histórico y patrimonial, cuya memoria se remonta a mucho más de dos milenios. Fue eso lo que, hace cuarenta años, me trajo a compartir mi tiempo con el de todos, y acudir a toda convocación en el beneficio de la historia patria.

Nuestra historia —la indígena, la colonial y la republicana— aún yace dispersa entre libros, archivos, relatos, patrimonios inmateriales y bienes materiales, como lo es esta fortaleza en esta Eminencia y altura, que nos acompaña desde el último cuarto del siglo XVI.

Por eso, cuando en 2005 surgió en la mente inquieta del Dr. Ramón Badaracco, el Cronista de la Ciudad, la idea de crear una Academia para el estudio de la historia de Cumaná, un grupo de ciudadanos abrazamos su propuesta y le ayudamos a materializarla con un planteamiento crítico referido a una historia propia e insurgente.

Desde entonces, la Academia de GeoHistoria del Estado Sucre ha cultivado una cosecha fecunda, hoy consolidada bajo la presidencia del profesor Hernán Muñoz Villafuerte.

Hemos logrado avances significativos en la comprensión de nuestro pasado reciente, pero aún quedan muchas incógnitas de nuestras remotas raíces.

Antes de la existencia de la Academia, el curso y caprichos del río Cumaná —hoy Manzanares— estaba oculto bajo el velo del desconocimiento.

Hoy entendemos su recorrido milenario, sus desvíos entre los siglos XVII y XVIII y las correcciones realizadas para linealizar su cauce desde El Tamarindo hasta su boca actual, con suficiente evidencia, documental y cartográfica. Todo ello realizado por manos cumanesas y bajo su propia coordinación.

Ese conocimiento permitió identificar la ubicación de la antigua ciudad de Nueva Córdoba, la Cumaná marinera a orillas del mar, y precisar su traslado —antes de la navidad de 1582— al sitio donde hoy perdura el origen del Centro Histórico, rendido a los pies de esta Eminencia originalmente llamada de Santiago y San Antonio.

Sabemos quién ejecutó esa mudanza, y las causas y consecuencias de aquel trascendental desplazamiento urbano, y sospechamos que era un Marañón.

También hemos avanzado en el análisis de registros cartográficos y documentales sobre el patrimonio de Cumaná y sus alrededores.

Ello ha permitido despejar algunas incógnitas que teníamos sobre la ciudad, aunque otras permanecen esquivas y distantes a nuestra comprensión; especialmente las referidos a sus primeros habitantes, quienes poblaron estas tierras hace más de cinco siglos.

Los primeros pobladores se asentaron al borde de humedales propicios para la vida, moldeados por el río y consolidados por el mangle.

Restos y evidencias de esas culturas originarias permanecen dispersos en las serranías y el margen litoral.

Los movimientos tectónicos dieron forma al paisaje que hoy admiramos: la Serranía de Caigüire y sus estribaciones, entre ellas esta impecable Eminencia, que siempre ha sido respetada.

Los cumaneses de entonces reforzaron su entorno natural con una especial frontera verde-espinosa, destinada a proteger la fortaleza, que fue creciendo y modificándose con el tiempo. Su  primaria defensa desde el siglo XVI.

Desde aquí se domina todo el entorno: también fue un lugar preferido e ideal para observar las estrellas y tomar posiciones geográficas, cuando el mundo vivía el siglo de las grandes aventuras y navegaciones.

El sabio Alexander Humboldt estudió nuestro cielo, otros le antecedieron y sucedieron, muchas cartas de navegación y mapas de los siglos XVIII y XIX se referencian astronómicamente al Fuerte de San Antonio.

Estas serranías donde nos encontramos, conocidas geológicamente como el anticlinal de Mundo Nuevo, son formaciones cuaternarias, jóvenes, que guardan tesoros geológicos y paleontológicos, algunos por descubrir, potenciales recursos educativos y turísticos. Poseemos lo que otros envidiarían al respecto, un museo natural en toda la extensión de la palabra, donde los plegamientos y los fósiles cuaternarios compiten y hablan por sí mismos.

Tampoco debemos olvidar el mar: sus riquezas bióticas y abióticas que han sustentado nuestra dieta, economía y cultura durante siglos.

Mucho ignoramos todavía, pero debemos comenzar a descubrirnos: sin demora y con apuros.

Algunos mitos urbanos persisten, como el supuesto túnel entre el Fuerte y la Casa de Gobierno: una idea concebida, pero nunca materializada.

También se ha sobrevalorado el potencial militar del Castillo de San Antonio, restándole protagonismo al Fuerte de Santa María de la Cabeza, pieza clave en la defensa de la ciudad, hoy injustamente olvidado; es buen tiempo para recuperar ese patrimonio y también la Casa Fuerte al usufructo de la ciudad.

Eso no disminuye, sin embargo, la importancia simbólica y estratégica del Fuerte de San Antonio de la Eminencia, que durante siglos sirvió para intimidar a los enemigos de Cumaná. Desde cuando cuidaba junto con el Castillo de Santiago de Arroyo de Araya, una de las puertas del Imperio Español.

Durante la Independencia, junto con el Fuerte de Santa María de la Cabeza y otros ya desaparecidos (como el Reducto de San José o de la Candelaria y el Castillo Viejo), alternaron su control entre patriotas y realistas.

Años después, esta fortaleza, albergó prisionero al general José Antonio Páez, cuya partida al exilio estuvo acompañada por una multitud de cumaneses y dieciséis señoritas vestidas de blanco que lo escoltaron hasta el puerto.

Aquella despedida con gran manifestación de afecto cumanés marcó al Centauro, quien prometió regresar a Venezuela por Cumaná, y cumplió su palabra.

Investigando el Centro Histórico de Cumaná, miembros de la Academia, rescatamos de los archivos en España, Caracas y locales, las pruebas documentales que confirmaron la tesis del cronista Dr. Pedro Elías Marcano sobre el sitio exacto de la Casa Natal del Gran Mariscal de Ayacucho.

Ese lugar sagrado, a las faldas de esta misma Eminencia, entre la Basílica Menor de Santa Inés y donde hoy nos encontramos, allí fue el lugar donde doña María Manuela de Alcalá y Vicente de Sucre, recibieron y criaron al Gran Mariscal de Ayacucho, en la postrimería del siglo XVIII y el advenimiento de los tiempos revolucionarios de la Independencia.

Hoy sabemos con precisión matemática y astronómica la ubicación de esa casa.

La Academia cumanesa reunió los soportes científicos que permitieron quitar el velo con que la Academia Nacional de la Historia había relegado la morada del Gran Mariscal.

La reedificación impulsada por la Academia de GeoHistoria, hoy es un hecho culminado por el Gobierno Bolivariano del presidente Nicolás Maduro, bajo la gestión del almirante Gilberto Pinto Blanco. Así, no solo cumplimos el deseo del comandante Hugo Chávez Frías, también el anhelo de todo el pueblo cumanés, que por las guerras y descuidos había olvidado tan importante deber histórico.

Entonces, de pie ante este sólido patrimonio y mole de nuestra historia, que ha visto pasar casi todas nuestras vicisitudes, incluyendo las propias que han cambiado su morfología.

Este Castillo en su origen fue refugio contra piratas como lugar fuerte de la ciudad, pero también como defensa ante los ataques de los legítimos dueños de estas tierras; los mal llamados indígenas.

Su historia se remonta a 1572, cuando los naturales de la zona —en defensa de su tierra— dieron muerte a los alcaldes Juan Rengel y Hernán López de Pedroza: cuando la ciudad era marinera. Sucumbieron a flechazos en una guasábara cuando los indios se opusieron a los desmanes de la hueste colonizadora del capitán Diego Fernández de Serpa.

Aquello motivó al gobernador inmediato e interino de Serpa, Adriano de Padilla, a la erección de una fortificación precursora en el sitio más defendible del entorno, a media legua: la Eminencia de "Santiago y San Antonio". Es de esa obra que tenemos evidencias, de su mantenimiento y reparaciones.

Se construye un modesto rodete de paredes elevadas, con la técnica de la tapia pisada. Todavía, casi un siglo después, en la medianía del siglo XVII (1668), tan solo era una construcción endeble, redonda de barro y de piedra, pero que ya contaba con ocho piezas de artillería.

El gobernador Juan de Padilla y Guardiola (1680–1683) reformó el sistema defensivo, advierte la necesidad de tener para Cumaná un sistema eficaz de defensa. Organiza la reforma del nuevo San Antonio, siguiendo las directrices ya determinadas por el anterior gobernador Angulo y Sandoval, que consistían esencialmente en una tipología que había sido adoptada en España, proveniente de Italia, la forma cuadrangular con baluartes en las puntas, en sustitución de las torres. Doce años antes ya verificada en Cumaná con el fuerte de Santa María.

En febrero de 1682 el proyecto fue enviado a la Junta de Guerra, organismo este que en julio de ese año aprueba el proyecto y la demolición de la fortificación anterior.

El siguiente gobernador Francisco de Ribero y Galindo (1683–1686) transforma la obra debido al terremoto de 1684, dándole forma de estrella de cuatro puntas, la que aún perdura. Cambiando la tipología cuadrangular abaluartada original (quizás privó la premura y criterios económicos). Esta modificación tuvo la oposición del anterior gobernador y de los vecinos.

Su consolidación final hacia 1688 le dio a Cumaná su eje de defensa y símbolo de poder. Desde entonces, el Castillo de San Antonio de la Eminencia ha sido la piedra angular de nuestra identidad.

Su emplazamiento artillado transmitía dominio y control local al poblado dirimido. La consolidación como fortaleza de primer orden de la ciudad exigió dotación de foso, empalizada, artillería diversa, residencia de tropa, aljibe, capilla y casa de pólvora.

Su emplazamiento era excepcional ya que desde él se podía percibir el movimiento por la planicie litoral en todos los sentidos, por el río, que en ese entonces discurría hacia el norte entre las actuales calles Montes y Ayacucho y por el litoral norte. Pero su falla, estaban referidas a la defensa de los predios cercanos e inmediatos al poblado. En este sentido el fuerte de Santa María de la Cabeza siempre le superó.

Desde aquí se observan los ríos, el litoral, las montañas y la ciudad que creció a sus pies, mientras el San Antonio siguió recibiendo daños sísmicos y reparaciones. Es un punto de encuentro entre la historia nuestra y la propia.

Por eso, ante la solidez de esta mole de piedra que ha visto pasar siglos de luchas, es momento de tomar la pluma de oro que hace doscientos años nos regaló Antonio José de Sucre desde la lejana Bolivia —la misma que los huérfanos de Cochabamba le ofrecieron en 1825 junto con la guirnalda dorada regalada por la municipalidad— y cumplir su deseo: el de escribir con ella la historia de esta noble ciudad de Cumaná y narrar los sacrificios de su pueblo en la búsqueda de la libertad.

A pesar de los acontecimientos que se suceden allá donde la hija predilecta del Libertador y del Gran Mariscal de Ayacucho, en el pleno del bicentenario de su creación, sintámonos orgullosos de que fue un cumanés quien impulsó su existencia, y la enrumbó libre a los ojos del mundo.

Libertad que los Orientales obtuvimos por nuestros propios medios, nuestras campañas y nuestros propios héroes. Libertad que hoy es amenazada por un contingente naval que los enemigos de siempre —el imperialismo— asoma en nuestros mares con pretensión de intimidarnos. Olvidando que fue un cumanés:

El joven Antonio José de Sucre, el hijo de una familia y ciudad revolucionaria quien corrió sin detenerse, desde lo alto de esta Eminencia de San Antonio hasta la cúspide del Potosí en el altiplano andino, rompiendo a su paso las cadenas que ataban los pueblos, liberándolos a sus propias culturas y costumbres, dándoles no solo la Libertad, sino también la educación para entenderla y disfrutarla.

Escribamos con la pluma dorada de Sucre, desde su Casa Natal, los detalles de su gesta y démosla a conocer al mundo, para que todos sepan lo que hizo un cumanés… y lo que aún puede volver a realizar.

Gracias, por reflexionar al respecto, y considerar entre todos, lo que tenemos pendiente, para remediar las ignorancias que nos atormentan, respecto a Cumaná y a sus hijos, principalmente las referidas al Gran Mariscal de Ayacucho, a su pluma y guirnalda y a la morada de su espíritu en su Casa Natal.




lunes, 22 de septiembre de 2025

El Oráculo de Cubicoa

El Oráculo de 𝑪𝒖𝒃𝒊𝒄𝒐𝒂 es un relato conceptual creado para explicar los fundamentos de la mecánica cuántica y de los qubits a través de una metáfora.

El texto parte de la idea de que la materia no es sólida en esencia, sino estructuras llenas de vacío gobernadas por campos y ondas. En este escenario se presenta 𝑪𝒖𝒃𝒊𝒄𝒐𝒂, un espacio simbólico que representa el nivel microscópico de la realidad, donde aparecen los cubitos (qubits).

Los cubitos ilustran cómo funciona un qubit real: pueden existir en superposición de estados, colapsan al ser medidos y son extremadamente sensibles al entorno. De manera natural existen estados cuánticos, pero son inútiles para la computación porque son incontrolables. Solo en condiciones experimentales muy específicas (superconductores, trampas de iones, fotones guiados, defectos en cristales) los qubits se vuelven útiles y manipulables.

El texto también explica la fragilidad del mundo cuántico: el ruido, la decoherencia y la entropía limitan la capacidad de mantener la coherencia cuántica, que es el recurso clave para el cómputo cuántico.

El 𝙌𝙪𝙗𝙞𝙩 𝙈𝙖𝙚𝙨𝙩𝙧𝙤 (⸎): es una metáfora organizadora, un símbolo de las leyes universales que gobiernan lo cuántico y que los humanos (𝙡𝙤𝙨 𝙤𝙧𝙜á𝙣𝙞𝙘𝙤𝙨) intentan comprender y aprovechar. No es un dios religioso, sino una representación del orden profundo que rige la realidad microscópica.

martes, 2 de septiembre de 2025

Azar clásico vs. cuántico

La Unesco declaró este año 2025 como el año de la Ciencia y Tecnología Cuánticas (AIQ). Y hay que adentrarse en ese universo mágico y maravilloso 🧐

1. El lenguaje de los qubits: amplitudes y fases

En mecánica cuántica, los estados no se representan con números reales, sino con números complejos.

El estado más general de un qubit se expresa así:

|ψ⟩ = α|0⟩ + β|1⟩

donde:

  • α y β son números complejos.

  • |α|² + |β|² = 1 garantiza la normalización de la probabilidad.

La interpretación es la siguiente:

  • |α|² = probabilidad de obtener el resultado 0 al medir.

  • |β|² = probabilidad de obtener el resultado 1 al medir.

  • La fase relativa entre α y β no cambia las probabilidades de un solo resultado, pero sí determina cómo el qubit puede interferir consigo mismo al evolucionar en el tiempo o al pasar por interferómetros.

En términos sencillos: la amplitud determina “cuánto” de cada posibilidad hay en juego, y la fase determina “cómo esas posibilidades se combinan” para producir efectos observables como la interferencia.


2. Azar clásico: incertidumbre de condiciones

Un ejemplo clásico es lanzar una moneda al aire.
  • El resultado final (cara o cruz) está determinado en cada instante por las condiciones iniciales (velocidad, ángulo, densidad del aire, rebotes).

  • El 50-50 que atribuimos a la moneda justa no es una indeterminación real, sino nuestra ignorancia sobre esas condiciones microscópicas.

Lo mismo ocurre si usamos un dado electrónico o un generador pseudoaleatorio en una computadora:

  • La “aleatoriedad” se basa en procesos deterministas, como secuencias de bits generadas por un algoritmo.

  • Aunque los números parecen azarosos, en realidad están acotados por la frecuencia de reloj del procesador (GHz).

  • Se trata de un azar epistemológico: depende de lo que no sabemos.

👉 En el mundo clásico, todo está definido aunque no lo sepamos.


3. ⚛️ Azar cuántico: indeterminación fundamental

Un qubit en superposición está descrito por:

|ψ⟩ = α|0⟩ + β|1⟩

y antes de medir no se encuentra en 0 ni en 1, sino en una superposición coherente de ambos.

Cuando se mide:

  • Con probabilidad |α|² se obtiene 0.

  • Con probabilidad |β|² se obtiene 1.

La diferencia respecto al mundo clásico es crucial:

  • No existe un “estado oculto” predefinido esperando a ser revelado.

  • El 50-50 en un qubit no refleja ignorancia, sino una indeterminación ontológica: la realidad misma no está definida hasta el acto de medición.

Si no sabemos cómo fue preparado el qubit, lo representamos con un estado mixto máximo, usando la matriz densidad:

ρ = ½I = ½|0⟩⟨0| + ½|1⟩⟨1|

donde:

  • ρ (rho) = matriz densidad del sistema.

  • I = identidad = |0⟩⟨0| + |1⟩⟨1|.

  • ½I = el estado mixto máximo: igual probabilidad de 0 y 1, sin coherencia entre ellos.

En forma de matriz:

ρ = ⎡0.5   0  ⎤
      ⎣ 0   0.5 ⎦

👉 Esto representa una moneda cuántica justa, pero no por ignorancia, sino porque la realidad cuántica no permite más descripción que esta.


4. Lo indistinguible a primera vista

Si un observador recibe solo la secuencia de resultados (0, 1, 0, 1…), no puede distinguir si viene de:

  • Una moneda clásica justa.

  • Un qubit en estado mixto máximo.

En ambos casos el histograma de resultados tenderá a 50% ceros y 50% unos.

Esto significa que en términos puramente probabilísticos, clásico y cuántico son indistinguibles.


5. Lo que los separa en el fondo

La diferencia no está en la secuencia de resultados, sino en tres aspectos:

  1. Naturaleza del azar:

    • Clásico = determinista en el fondo, probabilístico solo por ignorancia.

    • Cuántico = indeterminación fundamental, sin estado oculto.

  2. Correlaciones posibles:

    • En lo clásico, las correlaciones siguen las leyes de probabilidad estándar.

    • En lo cuántico, los estados entrelazados producen correlaciones imposibles de reproducir clásicamente (violación de desigualdades de Bell).

  3. Evolución antes de medir:

    • En lo clásico, no hay “superposición” que manipular.

    • En lo cuántico, antes de medir puedes aplicar operadores unitarios que rotan y transforman la superposición de amplitudes y fases.


6. Manipular sin colapsar: operadores unitarios

Aquí surge la aparente paradoja: “si la mínima interacción colapsa al qubit, ¿cómo podemos manipularlo antes de medir?”

La clave está en distinguir dos tipos de interacción:

  • Evolución unitaria (coherente):

    • Aplicar una puerta cuántica (Hadamard, Pauli-X, Z, etc.) hace rotar el estado en la esfera de Bloch.

    • El qubit cambia de amplitud y fase, pero sigue siendo un estado puro, sin colapso.

    • No se extrae información.

  • Medición (irreversible):

    • Aplicar un operador de proyección colapsa el qubit en |0⟩ o |1⟩.

    • Es un proceso no unitario y destruye la superposición.

    • Aquí sí se extrae información.

👉 Operar no es lo mismo que medir. Mientras no extraigas información, el qubit evoluciona de manera coherente y reversible.

Analogía:

  • Una ola de agua que empujas o canalizas sigue siendo ola → evolución unitaria.

  • Congelar el agua para verla “detenida” destruye la ola → medición.


7. Estado puro vs estado mixto

  • Estado puro: |ψ⟩ = α|0⟩ + β|1⟩.
    Se describe por un solo vector. Coherencia total.

  • Estado mixto: ρ = Σ pi |ψi⟩⟨ψi|.
    Es una combinación estadística de estados. Coherencia destruida.

Aplicar un operador unitario sobre un estado puro:

|ψ'⟩ = U|ψ⟩

sigue produciendo un estado puro.

  • Cambian α y β, pero sigue siendo una superposición coherente.

  • La pureza se pierde solo si hay medición o decoherencia con el entorno.

👉 Una puerta cuántica es como rotar una flecha en la esfera de Bloch. Un estado mixto, en cambio, es como una nube de flechas en todas direcciones.



8. Diferencia en la velocidad de los experimentos

Aunque las secuencias de resultados 0/1 sean indistinguibles, hay otra diferencia clara: la velocidad de desarrollo.

  • Clásico:

    • Lanzar monedas → unos pocos resultados por segundo.

    • Simular con un dado electrónico → limitado por la electrónica y su frecuencia de reloj (GHz).

    • Siempre dentro de un horizonte tecnológico finito.

  • Cuántico:

    • Qubits en iones, electrones o fotones se preparan y miden en escalas de nanosegundos o microsegundos.

    • Los generadores cuánticos de números aleatorios (QRNGs) producen millones o miles de millones de bits por segundo.

    • La velocidad aquí está dictada por la propia física cuántica, mucho más veloz que cualquier mecanismo macroscópico clásico.


9. Conclusión

  • Si solo miras las secuencias de resultados, azar clásico y cuántico parecen idénticos: 50-50.

  • Pero la diferencia fundamental es doble:

    1. En lo clásico, el azar es ignorancia sobre un estado definido; en lo cuántico, el azar es indeterminación fundamental.

    2. En lo clásico, el límite de velocidad es macroscópico y finito; en lo cuántico, la escala es microscópica y permite tasas extremadamente altas.

    3. Aunque seduce la idea de que la consciencia cause el colapso de la función de onda, la física contemporánea prefiere explicaciones menos antropocéntricas, como la decoherencia, que describe cómo el entorno borra la ambigüedad sin necesidad de un testigo.

En resumen:

  • El azar clásico es determinista disfrazado.

  • El azar cuántico es genuinamente indeterminado y explotable a gran velocidad.

viernes, 29 de agosto de 2025

Almacenamiento y transporte de un fotón

En el marco de la óptica cuántica, un fotón es un portador de enería cuantizada y de información extremadamente frágil. Su naturaleza efímera y su tendencia a interactuar con el entorno hacen que almacenarlo sea uno de los grandes retos actuales. A diferencia de la información clásica, que puede guardarse en una memoria, la información cuántica asociada a un fotón no puede copiarse sin destruir su estado (principio de no-clonación). Por ello, el “almacenamiento” debe lograrse mediante dispositivos capaces de transferir temporalmente su estado cuántico a otro sistema físico más estable, estos sistemas se conocen como memorias cuánticas:

Ejemplos de memorias cuánticas:

  • Átomos fríos en trampas ópticas o condensados de Bose-Einstein: el fotón excita un estado colectivo y ese estado guarda la información cuántica.

  • Cristales dopados con tierras raras (como praseodimio o erbio): la red cristalina absorbe el fotón y mantiene coherente la excitación por microsegundos o incluso milisegundos.

  • Iones atrapados o circuitos superconductores: en laboratorios, ya se han usado como “bancos temporales” para estados de luz.

El transporte de un fotón, por otra parte, es más directo: se logra enviándolo a través de fibra óptica o en espacio libre, como lo demuestran los experimentos de comunicación cuántica entre satélites y estaciones terrestres. Sin embargo, la distancia máxima está limitada por la atenuación de la señal y la decoherencia: en fibras ópticas comerciales, los fotones suelen perderse después de unos cientos de kilómetros sin repetidores cuánticos. En espacio libre, la turbulencia atmosférica y la alineación precisa del haz son los principales desafíos.

El satélite chino Micius (Mozi), lanzado en agosto de 2016 como parte del proyecto QUESS (Quantum Experiments at Space Scale), fue el primero en generar y enviar fotones entrelazados desde el espacio hacia múltiples estaciones terrestres, explorando la física cuántica a gran escala 

📡 Óptica precisa desde el satélite

  • Micius lleva a bordo un sistema de telescopios y espejos direccionales con control de apuntamiento muy fino (del orden de micro-radianes).

  • Cuando el satélite pasa por la vertical de las estaciones, calcula en tiempo real su posición y la de las estaciones terrestres (usando GPS y sistemas de guiado).

  • Con esa información, ajusta sus telescopios para enviar un fotón de cada par entrelazado en direcciones opuestas, de forma que uno llega a la estación de Delingha y el otro a Lijiang.

  • Las estaciones terrestres también usan telescopios receptores de gran apertura para “cazar” los fotones que vienen del espacio.

Experimento entre el satélite cuántico Micius y estaciones terrestres,
entrelazados fotones desde el espacio hasta observatorios separados por más de 1 200 km.

Nota:➡️ La operación tecnológica, es como alinear dos punteros láser desde un avión hacia dos ciudades lejanas: muy difícil, pero con sistemas de apuntamiento activo (correcciones constantes), se puede mantener estable el haz lo suficiente para registrar los eventos.

El desarrollo de técnicas híbridas que combinen almacenamiento y transporte es fundamental. Por ejemplo, un fotón entrelazado puede viajar cientos de kilómetros y, al llegar, su estado cuántico se transfiere a una memoria atómica. De esta manera, se abre la posibilidad de crear redes cuánticas donde la información no solo viaja, sino que también se guarda y sincroniza entre nodos distantes.

En síntesis, mientras que transportar un fotón ya es una realidad experimental en escalas continentales y espaciales, almacenarlo de forma práctica y confiable aún es un área de intensa investigación. Resolver este desafío será clave para el desarrollo de internet cuántica, repetidores de largo alcance y protocolos de comunicación absolutamente seguros

jueves, 28 de agosto de 2025

El puntero laser de color verde

 ¿Cómo funciona un puntero láser verde?

Aunque lo veamos sencillo, dentro de un puntero verde ocurre una pequeña “orquesta de cristales” que transforman la luz paso a paso. El color verde que percibimos (532 nm) no se genera directamente: en realidad comienza con un diodo láser que emite luz infrarroja invisible (808 nm).

Esa luz inicial entra en un cristal especial llamado Nd:YVO₄ (vanadato de itrio dopado con neodimio). Allí ocurre una conversión: el cristal toma la energía del láser infrarrojo y la reorganiza en otra longitud de onda, 1064 nm, también invisible al ojo humano.

El segundo paso es aún más sorprendente. La luz de 1064 nm atraviesa un cristal KTP (fosfato de potasio titanato). Este cristal es no lineal: su estructura interna permite que dos “ondas” de luz se combinen y generen una nueva onda de frecuencia doble. Al duplicar la frecuencia, la longitud de onda se reduce a la mitad:

1064nm        532nm

Y 532 nm es luz verde visible, la que finalmente vemos salir como un rayo brillante y coherente.

En resumen:

  • 808 nm (diodo láser, IR invisible)

  • 1064 nm (Nd:YVO₄, IR invisible)

  • 532 nm (KTP, verde visible)

El puntero verde es, entonces, el resultado de varias conversiones dentro de cristales ópticos, no de un láser verde directo.


⚠️ ¡Atención!
  • Muchos punteros láser verdes de bajo costo no cuentan con filtros adecuados para bloquear la luz infrarroja (IR) residual que se genera en el proceso de conversión de frecuencia (del Nd:YVO₄ + KTP).
  • Esto significa que, además de la luz verde visible (532 nm), el dispositivo puede emitir radiación infrarroja invisible (808 nm y 1064 nm) que no se percibe a simple vista, pero que puede resultar peligrosa para los ojos.
  • ⚠️ Recomendación: Utiliza punteros certificados con filtros de IR, y evita apuntar a los ojos o a superficies reflectantes. La exposición inadvertida a la radiación IR puede provocar daños oculares irreversibles.

Los Cristales:
  • Nd:YVO₄ → “Generador de luz”: cristal activo que produce 1064 nm cuando se bombea con 808 nm.
  • KTP → “Doblador práctico”: convierte la luz del Nd:YVO₄ (1064 nm) en verde (532 nm) con gran eficiencia.

Nota: Un diodo láser IR de 808 nm bombea al Nd:YVO₄ → éste emite 1064 nm → el haz pasa por un KTP → se duplica la frecuencia a 532 nm (verde visible). En laboratorios de óptica cuántica, en cambio, se usa más el BBO (“Transformador versátil”), porque permite generar fotones entrelazados mediante procesos de conversión paramétrica.

Tabla comparativa de los tres cristales mencionados:

Cristal Tipo principal
Función típica Rango útil de longitudes de onda Ejemplo de uso
BBO (β-BaB₂O₄) Óptico no lineal ✅  Duplicación (SHG), mezcla de ondas, SPDC para entrelazamiento ~190–3500 nm (muy amplio) Generar pares de fotones entrelazados
Nd:YVO₄ (Vanadato de itrio dopado con Nd³⁺) Medio activo láser ❌  Emisión estimulada (láser a 1064 nm bombeado en 808 nm) ~800–1100 nm (emisión en 1064 nm) Punteros láser, láseres de estado sólido
KTP (KTiOPO₄) Óptico no lineal ✅  Duplicación de frecuencia (SHG), mezcla paramétrica ~350–4500 nm Conversión de 1064 nm a 532 nm en punteros verdes

lunes, 25 de agosto de 2025

El Qubit

La Unesco declaró este año 2025 como el año de la Ciencia y Tecnología Cuánticas (AIQ). Y hay que adentrarse en ese universo mágico y maravilloso 🧐

Un qubit (abreviatura de quantum bit) es la unidad fundamental de información en la computación cuántica, de manera análoga a como el bit clásico (0 o 1) lo es en la computación tradicional. La gran diferencia es que, gracias a las leyes de la mecánica cuántica, un qubit no tiene que estar solo en 0 o 1: puede estar en una superposición de ambos estados al mismo tiempo.

Formalmente, el estado general de un qubit se expresa como:

|ψ⟩ = α |0⟩ + β |1⟩, con |α|² + |β|² = 1

donde |0⟩ y |1⟩ son los estados base, y α y β son números complejos que determinan las probabilidades de medir 0 o 1. La condición de normalización |α|² + |β|² = 1 asegura que la suma de probabilidades sea siempre 100%.


Un qubit no es una partícula específica ni está limitado al spin de un electrón; es una abstracción cuántica que se implementa en cualquier sistema físico que posea dos niveles bien definidos y que puedan ponerse en superposición y entrelazarse con otros. Estos niveles pueden ser, por ejemplo, la polarización de un fotón, los estados de carga en un circuito superconductor, o los niveles de energía de un átomo. Lo importante no es la naturaleza de la partícula, sino que el sistema tenga dos estados distinguibles que puedan manipularse y medirse de acuerdo con las reglas cuánticas.

Nota: Los qubits no se “crean de la nada”, sino que emergen cuando se selecciona y controlan las condiciones experimentales dentro de un sistema físico, que aíslen esos dos niveles, los mantenga coherentes y los haga manipulables, dentro de la materia cuántica existente.


Imagina una moneda girando en el aire: antes de caer, no está solamente en cara o cruz; está en un estado “mezclado” de ambas posibilidades. Cuando la atrapas y miras, el acto de medir la moneda fuerza un resultado concreto: cara (0) o cruz (1). Mientras gira, la moneda es análoga a un qubit en superposición. Pero un qubit cuántico va más allá: además de estar en una mezcla de 0 y 1, también tiene una fase cuántica, lo que significa que no solo importa cuánto de 0 y cuánto de 1 tiene, sino cómo interfieren entre sí esas amplitudes. Esta propiedad es esencial para los algoritmos cuánticos.

Con un solo qubit se pueden crear superposiciones para explorar probabilidades de manera simultánea. Con varios qubits entrelazados se pueden resolver problemas más complejos, como búsquedas en bases de datos (algoritmo de Grover), factorización de números grandes (algoritmo de Shor) o la simulación de moléculas para descubrir nuevos medicamentos.

Por ejemplo: si se requiere saber en qué cajón está una llave perdida entre cuatro cajones: una computadora clásica revisa uno por uno; un algoritmo cuántico usando superposición y entrelazamiento puede encontrarla más rápido, explorando simultáneamente todas las opciones y usando interferencia cuántica para amplificar la respuesta correcta.

Igualmente imaginemos, que nos retan a adivinar un número entre 1 y 100. Con un método clásico, en el peor de los casos tendríamos que probar hasta 99 veces para encontrarlo.

Con un enfoque cuántico, gracias a la superposición y a ciertas operaciones cuánticas, el número puede encontrarse en alrededor de 10 intentos. Aunque para una lista de 100 números la diferencia parece pequeña, cuando se trata de millones de posibilidades, la ventaja es enorme: por ejemplo, pasar de 10000 intentos clásicos a unos 100 intentos cuánticos.

De hecho, los cálculos más precisos indican que se necesitan aproximadamente 0,785 × √N intentos para maximizar la probabilidad de éxito, siendo N la cantidad de opciones posibles.

Implementación física de un qubit

Un qubit es una abstracción matemática, pero para usarlo en un ordenador cuántico se necesita un soporte físico concreto. Existen diferentes tecnologías que aprovechan sistemas con dos niveles cuánticos controlables:

  • Fotones: se utilizan qubits basados en la polarización de la luz (horizontal H o vertical V|), o en el camino óptico que sigue el fotón. Son muy útiles para comunicaciones cuánticas y criptografía.

  • Electrones en átomos o iones: el qubit se codifica en los niveles de energía electrónicos de un átomo atrapado mediante láseres, o en el estado de spin  y . Estos sistemas tienen tiempos de coherencia muy largos.

  • Juntas Josephson en superconductores: usados en computadores como los de IBM y Google. Aquí, el qubit se implementa con estados de corriente superconductora que pueden tunelar a través de una unión Josephson. Los estados 0⟩ y 1 corresponden a diferentes niveles de energía del circuito y se manipulan con microondas.

  • Puntos cuánticos en semiconductores: el qubit se basa en el estado de carga o spin de un electrón confinado en una nanoestructura. Esta tecnología busca integrarse con la electrónica clásica.

Tecnologías para el Qubit físico. (Adaptado de Quest for Qubits de Gabriel Popkin)

En todos los casos, los dos estados básicos 0 y 1⟩ son niveles cuánticos distinguibles y controlables, que pueden ponerse en superposición:

ψ=α0+β1α2+β2=1

La tecnología concreta (fotones, electrones, superconductores) determina cómo se preparan, controlan y miden los qubits, pero las leyes cuánticas que gobiernan su evolución son las mismas

Montaje fotónico experimental

En el núcleo de ese montaje fotónico experimental, se utiliza un cristal no lineal de borato de bario (BBO). Un láser UV de 405 nm incide sobre el cristal y, si la polarización del haz y el eje del cristal están bien ajustados para conservar energía y momento, algunos fotones del bombeo se transforman en dos fotones de menor energía (810 nm, infrarrojo cercano). Este proceso, llamado conversión paramétrica descendente, genera pares de fotones entrelazados que salen en direcciones opuestas formando un cono de emisión.

Fuente de Fotones: la conversión descendente paramétrica
 espontánea genera pares de fotones entrelazados.


Para generar pares de fotones entrelazados de manera coherente, se utilizan dos cristales no lineales (BBO) con ejes ópticos perpendiculares. Una placa de media onda ajusta la polarización del láser de bombeo, y dos cristales de vanadato de iterbio (YVO) compensan los desfases temporales y la dispersión provocada por las distintas polarizaciones. El resultado es que los pares de fotones de ambos cristales se superponen de forma coherente, sin poder distinguirse su origen.

De la onda infinita al qubit:


Normalización y coherencia: Una sinusoide ilustra bien la solución de partícula libre. Este estado es matemáticamente útil, pero tiene un problema: no se puede normalizar. Una onda plana infinita tendría igual probabilidad de estar en cualquier lugar del universo, lo que no corresponde a una partícula real.

La solución física es combinar muchas ondas planas con distintas k (vectores de onda) en una superposición que da lugar a un paquete de ondas. Dicho paquete se localiza en una región finita y sí se puede normalizar, de modo que:

∫ |Ψ(r, t)|² d³r = 1

lo que significa que la probabilidad total de encontrar la partícula en algún lugar es 100 %.

Aquí es donde se enlaza una idea profunda: un qubit también es una superposición normalizada. En vez de posiciones en el espacio, el qubit tiene dos estados base 0⟩ 1, y su estado general es:

|ψ⟩ = α |0⟩ + β |1⟩, con |α|² + |β|² = 1

Así como un paquete de ondas requiere normalización para describir una partícula real, un qubit necesita normalización para que las probabilidades de medir 0 o 1 sumen 1. Y, al igual que el paquete de ondas es una superposición de modos de onda, el qubit es una superposición de estados lógicos.

En computación cuántica, manipular un qubit no significa “mover” una partícula, sino aplicar operadores cuánticos unitarios —las llamadas puertas cuánticas— que actúan sobre su estado.

Si el qubit está en el estado:

|ψ⟩ = α |0⟩ + β |1⟩, con |α|² + |β|² = 1

Entonces una puerta cuántica se representa por un operador unitario U (una matriz de 2 × 2) que transforma el estado así:

|ψ′⟩ = U |ψ⟩, donde U† U = I

Donde:

    • |ψ′⟩ es el nuevo estado del qubit.
    • U es un operador unitario (puerta cuántica).
    • † indica la transpuesta conjugada (dagger).
    • I es la matriz identidad.

Y la condición U† U = I garantiza que se conserve la normalización del qubit (es decir, que sigue siendo una superposición válida).

La condición de unitariedad asegura que la normalización se conserva y que las probabilidades siguen sumando 1. Cada puerta (Hadamard, Pauli, rotaciones, etc.) es un operador específico que ajusta amplitudes y fases del qubit, de forma análoga a como los operadores en mecánica cuántica actúan sobre la función de onda para obtener observables.

Ejemplo: puerta de Hadamard

La puerta H, o Hadamard, rota los estados |0⟩ y |1⟩ a |+⟩ y |−⟩, respectivamente. Es útil para crear superposiciones. Si tienes un conjunto de puertas universales en una computadora clásica y le agregas la puerta de Hadamard, este se convierte en un conjunto de puertas universales en una computadora cuántica.

La puerta de Hadamard H se define como:

H = (1/√2) · [[1, 1], [1, −1]]

Su acción produce una superposición sobre los estados:

  •  sobre el estado base |0⟩ produce una superposición:

H |0⟩ = (1/√2)(|0⟩ + |1⟩)

  • y sobre |1⟩:

H |1⟩ = (1/√2)(|0⟩ − |1⟩)

Esto demuestra cómo una puerta cuántica (operador unitario) puede crear superposiciones y controlar la información cuántica.

 

Referencias:

  • Sutor, R. S. (2019). How quantum computing works and how it can change the world. Packt Publishing.
  • Loredo, R. (2020). Learn Quantum Computing with Python and IBM Quantum Experience. Packt Publishing.
  • quED – Entanglement Demonstrator. (s.f.). A science kit for quantum physics. qutools GmbH. Disponible en: Kit for Quantum Education
  • Popkin, G. (2016, 2 de diciembre). Quest for qubits: How small startups are vying with corporate behemoths for quantum supremacy. Science, 354(6316), 1090–1093. https://doi.org/10.1126/science.354.6316.1090


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