Imagen: Chattahbox
Una herramienta muy útil en la investigación científica son los modelos computarizados. Poderosos procesadores simulan, por ejemplo, la actividad atmosférica, sugiriendo causas y consecuencias de infinidad de fenómenos. Igual ocurre con los movimientos de lunas, planetas y galaxias enteras: las computadoras pueden simularlos y predecir, sin problemas y con exactitud, cuándo será el próximo eclipse por ejemplo.
Pero esta herramienta comienza a fallar cuando los físicos de partículas o "físicos cuánticos" y los biólogos moelculares tratan de hacer modelos computarizados del comportamiento de átomos y moléculas. Para decirlo en una frase: demasiada información, que para procesarse requiere una enorme capacidad de cómputo.
Si una computadora tuviera esta capacidad sería posible, por ejemplo, crear un modelo informático bastante preciso de cómo un fármaco se descompone en nuestro sistema digestivo y qué consecuencias (buenas y malas) tendría para nuestra salud, hoy y en el futuro.
De esa forma sería posible crear medicinas de forma más rápida y más segura, remedios que serían más precisos y con menos efectos secundarios desagradables o peligrosos.
James Whitfield, químico de Harvard, explica así el problema: "Si tu simulas en una computadora una reacción química que implique la interacción de más de cuatro o cinco átomos, se convierte rápidamente en un problema de cómputo".
Las computadoras actuales, en el mejor de los casos, ofrecen una aproximación muy simplificada de este tipo de procesos. ¿Pero qué tal las computadoras del futuro?
Desde hace décadas los ingenieros informáticos hablan sobre la posibilidad de crear una "computadora cuántica", una máquina que podría ser tan poderosa que desde nuestra perspectiva parecería no tener límites de velocidad ni de capacidad de procesamiento.
La idea es: computadoras cuánticas para crear modelos que expliquen y anticipen los fenómenos de la física cuántica, un reto ante el cual las computadoras actuales -incluyendo las más poderosas- no han podido.
La base del desarrollo teórico de las computadoras cuánticas son los "qubits". Mientras una computadora actual usa bits, que son interruptores lógicos que pueden estar encendidos o apagados (los "unos" y "ceros" del sistema binario), los qubits estarían apagados y encendidos simultáneamente, lo que eleva la capacidad de cómputo de forma exponencial.
Otra diferencia de estas computadoras es que, en lugar de usar, como las actuales, flujos de electricidad para activar y alimentar sus circuitos, las cuánticas usan flujos de fotones, es decir luz, un recurso menos resistente (es decir que no calienta los circuitos) y más rápido (léase más eficiente).
El modelo más avanzado de computadora cuántica constrida a la fecha solo cuenta con dos qubits. Fue desarrollado el año pasado por un equipo de físicos teóricos de Yale. Este hardware solo puede procesar algoritmos elementales, pero da las bases para futuros desarrollos.
Este año, con un software desarrollado por un equipo liderado por el bioquímico de Harvard Alan Aspuru Guzik y un hardware fabricado por un equipo australiano, se ha comenzado hacer experimentos con modelos muy simples, como una molécula de hidrógeno. Los resultados son promisorios, pero se necesita fabricar computadoras cuánticas con más qubits. Para estudiar el colesterol, por ejemplo, se necesitaría una computadora cuántica de dos mil qubits.
Es un camino largo y difícil, lleno de desafíos tecnológicos y matemáticos, pero el equipo confía en que, qubit a qubit, podrán lograrlo.
Pablo Vásquez para Sophimanía con información de LiveScience
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