Computadora o supercomputadora

No hay duda que se requiere de una computadora para poder hacer uso del método de Hartree-Fock. Esta conclusión fue rápidamente mencionada por J. C. Slater quien fue uno de los impulsores del método de Hartree-Fock ya que tanto Slater como los miembros de su grupo tenían a la mano calculadoras de mano en la década de los 30. Y no fue que hasta finales de la decada de los 50 e inicios de los 60 tuvieron la disponibilidad de usar una computadora IBM 790. Precisamente el ejemplo que hemos usado de la molécula de agua se estudió con un método aproximado al de Hartre-Fock (conocido como el método X) a inicios de los 60. A diferencia de lo que podemos encontrar en este año 2010, cuando comenzó la química cuántica computacional era muy difícil tener disponibilidad de una computadora. Solamente las grandes universidades o los grandes consorcios podían acceder a una computadora.

Existen historias muy interesantes o chuscas de cómo se hacia la química cuántica computacional. Por ejemplo, se sabe que el papá de Douglas R. Hartree le ayudó a evaluar integrales para realizar el método iterativo. No todos contamos con papás que nos ayuden en nuestro trabajo. También se cuenta que la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) contaba con una computadora en el edificio de la rectoría general, en ese entonces se encontraba en el norte de la ciudad de México. Cada investigador en su respectiva unidad (Azcapotzalco, Iztapalapa o Xochimilco) tenía que perforar las tarjetas donde se tenía las instrucciones para correr un programa y después un mensajero en su motocicleta las llevaba a las oficinas de la rectoría general. Pues resulta que en una ocasión el mensajero sufrió un accidente automovilístico y consecuentemente las tarjetas salieron volado. Afortunadamente el mensajero salió ileso, además un buen samaritano acomodó las tarjetas ya que el mensajero se había ido en una ambulancia. Evidentemente, el nuevo arreglo de las tarjetas perforadas no tenía ya ningún sentido.

Otra historia menos chusca se dio en la ciudad de Turín, Italia. Donde en los años 70 el grupo de química teórica carecia de una computadora potente para hacer uso del programa que estaban desarrollando para aplicar el método de Hartree-Fock en sólidos. Resulta que una de las compañías televisivas con presencia importante en ese país contaba con una máquina potente y le permitió la entrada a los investigadores del grupo de química teórica para hacer sus cálculos, pero con una condición; deberían de usar la computadora solamente por las madrugadas, así que por varias semanas los investigadores preparaban su programa y sus corridas para ser ejecutadas por las madrugadas, naturalmente no ha de haber sido nada gracioso para los investigadores ir a hacer corridas de su código por las madrugadas, en particular en la época de invierno.

En la década de los 80 y 90 el uso de la computadora se amplió rápidamente a más secciones de la población y consecuentemente las grandes universidades y consorcios importantes adquirieron computadoras con una gran potencia. De hecho en 1993 se creó el sitio http://www.top500.org donde se tiene una lista de las 500 computadoras más rápidas del mundo y es precisamente donde la palabra supercomputadora es resaltada.

Podemos decir que una supercomputadora se distingue por su potencia al ser comparada con las computadoras contemporáneas a ella. En 1994 la UAM colocó en esta lista una supercomputadora con una velocidad de 3.72 Gflops (billions of floating point operations per second, billones de operaciones de punto flotante por segundo) y en el 2008 la misma universidad colocó en esa lista una computadora con una velocidad de 18480.00 Gflops. Como se ve es una diferencia importante en los 14 años que transcurrieron entre la publicación de una lista a otra. En este momento la realización de este artículo se está llevando a cabo en una computadora personal que consta de dos cores, su potencia es por mucho mayor a la de las primeras computadoras hechas con transistores de los años 70. Sin embargo, la supercomputadora instalada en la UAM en el 2008 consta de 2160 cores, tres órdenes de magnitud mayor a la mencionada computadora personal.

El impacto del Supercómputo en la química cuántica
Jorge Garza Olguín