En un mundo cada vez más digitalizado, la llegada de la supremacía cuántica en 2023 marca un hito en la historia de la informática. En este artículo, exploraremos los hechos y la teoría detrás de las computadoras cuánticas, que prometen superar los desafíos de la humanidad que incluso las supercomputadoras más poderosas no pueden resolver. A través de un recorrido por la historia de las computadoras modernas y su evolución hacia la era cuántica, descubriremos cómo esta tecnología revolucionaria podría cambiar radicalmente nuestra forma de procesar información.
El camino hacia las computadoras cuánticas
La llegada de la supremacía cuántica en 2023 marca un hito en el campo de la computación y abre un mundo de posibilidades en términos de resolución de problemas complejos, seguridad de datos y avances en inteligencia artificial. A medida que nos adentramos en la era cuántica, es esencial comprender los hechos y la teoría detrás de esta tecnología revolucionaria. Quantum Supremacy (2023) ofrece una visión accesible y fácil de entender para todos, trazando el camino desde los inicios de las computadoras modernas hasta el futuro prometedor de la computación cuántica.
El surgimiento de las computadoras modernas
Desde los primeros días de las computadoras, la humanidad ha estado obsesionada con la idea de desarrollar máquinas que puedan procesar información de manera más rápida y eficiente. El desarrollo de las computadoras modernas se remonta a los años 40 y 50, cuando los científicos empezaron a utilizar dispositivos electrónicos para realizar cálculos complejos. Con el tiempo, estas máquinas evolucionaron y se volvieron cada vez más rápidas y sofisticadas.
Los límites de la computación clásica
A medida que avanzábamos hacia el siglo XXI, las computadoras clásicas se volvieron más poderosas, pero también se hicieron evidentes sus limitaciones. Las tareas complejas, como el modelado del clima, la simulación de procesos químicos y el descifrado de algoritmos complejos, requerían un poder de procesamiento que las supercomputadoras actuales no podían ofrecer de manera eficiente. Aquí es donde entra en juego la computación cuántica.
¿Qué es la computación cuántica?
Los principios fundamentales de la computación cuántica
La computación cuántica se basa en los principios de la mecánica cuántica, una teoría que describe el comportamiento de las partículas subatómicas. A diferencia de la computación clásica, que utiliza bits para almacenar y procesar información, la computación cuántica utiliza qubits, que son unidades fundamentales de información cuántica. Estos qubits pueden existir en múltiples estados simultáneamente, lo que permite realizar cálculos de manera exponencialmente más rápida que las computadoras clásicas.
El avance de la supremacía cuántica en 2023
El hito de la supremacía cuántica en 2023 representa un salto significativo en el campo de la computación cuántica. Los investigadores lograron demostrar que una computadora cuántica, en este caso, pudo resolver un problema específico de manera más rápida y eficiente que cualquier supercomputadora convencional. Este logro histórico allana el camino hacia un futuro donde las computadoras cuánticas podrían abordar desafíos complejos en áreas como la medicina, la criptografía y la inteligencia artificial.
El impacto de la computación cuántica en el futuro
Estos poderosos dispositivos han dejado de ser meras especulaciones teóricas para convertirse en una realidad tangible y prometedora. Hoy en día, no solo existen ordenadores cuánticos funcionales capaces de descifrar códigos y realizar ecuaciones complejas a velocidades inimaginables, sino que también estamos presenciando el surgimiento de diferentes formas de estos dispositivos de última generación.
El camino hacia los ordenadores cuánticos
El desarrollo de los ordenadores cuánticos es el resultado de una serie de descubrimientos y avances científicos llevados a cabo por destacados investigadores a lo largo de la historia. Figuras como Erwin Schrödinger, Richard Feynman y Hugh Everett han desempeñado un papel fundamental en el desarrollo de esta fascinante tecnología.
Uno de los principales hitos en el camino hacia los ordenadores cuánticos fue la formulación de la mecánica cuántica por parte de Schrödinger en la década de 1920. Esta teoría proporcionó la base teórica necesaria para comprender el comportamiento de las partículas subatómicas y sentó las bases para la construcción de los primeros ordenadores cuánticos.
Posteriormente, en la década de 1980, Richard Feynman propuso la idea de utilizar sistemas cuánticos para realizar cálculos que estarían fuera del alcance de los ordenadores clásicos. Esta idea revolucionaria allanó el camino para el desarrollo de algoritmos cuánticos y puso las bases para la creación de los primeros ordenadores cuánticos funcionales.
Hugh Everett, por su parte, es conocido por su contribución a la teoría de los universos múltiples, la cual sugiere que cada vez que se produce una medición cuántica, el universo se divide en múltiples realidades, cada una representando un posible resultado. Si bien esta teoría no está directamente relacionada con la construcción de ordenadores cuánticos, ha sido objeto de estudio e investigación en el campo de la computación cuántica.
El potencial revolucionario de los ordenadores cuánticos
Los ordenadores cuánticos ofrecen un potencial revolucionario en diversos campos científicos y tecnológicos. Su capacidad para realizar cálculos a velocidades exponencialmente más rápidas que los ordenadores clásicos los convierte en herramientas invaluable para abordar problemas complejos y encontrar soluciones más eficientes.
Una de las áreas en las que los ordenadores cuánticos podrían tener un impacto significativo es la criptografía. Dado su poder de procesamiento sin precedentes, los ordenadores cuánticos podrían ser capaces de descifrar algoritmos de cifrado actualmente considerados seguros. Esto plantea la necesidad de desarrollar nuevos métodos de encriptación que sean resistentes a los ataques cuánticos.
Además, la computación cuántica tiene el potencial de acelerar significativamente la simulación de sistemas físicos complejos, lo que podría conducir a importantes avances en la investigación de nuevos materiales, medicamentos y reacciones químicas. También podría tener un impacto en la optimización de procesos logísticos y financieros, permitiendo la resolución de problemas complejos en tiempo real.
En el campo de la inteligencia artificial, los ordenadores cuánticos podrían mejorar el rendimiento y la eficiencia de los algoritmos de aprendizaje automático, permitiendo el análisis y procesamiento de grandes cantidades de datos de manera más rápida y precisa. Esto abriría nuevas puertas en áreas como la medicina, donde el análisis de datos masivos es fundamental para la investigación y el diagnóstico de enfermedades.
El camino hacia el futuro
A medida que los ordenadores cuánticos continúan evolucionando y mejorando, es crucial invertir en investigación y desarrollo para llevar esta tecnología al siguiente nivel. Solo mediante la exploración y el aprovechamiento completo de las capacidades de la computación cuántica podremos desbloquear su potencial para impulsar descubrimientos y avances científicos que beneficien a la humanidad en su conjunto.
La creación de una segunda revolución verde, la cura del cáncer y muchos otros desafíos pendientes están estrechamente ligados a nuestra capacidad para impulsar el desarrollo de los ordenadores cuánticos. Como sociedad, debemos apoyar y fomentar la investigación en este campo emocionante y colaborar en la creación de un futuro en el que los ordenadores cuánticos sean una realidad cotidiana.
En resumen, los ordenadores cuánticos existen y están en constante evolución. Su capacidad para resolver problemas complejos a velocidades asombrosas los convierte en herramientas indispensables para el progreso científico y tecnológico. A medida que avanzamos hacia el futuro, es fundamental reconocer el potencial revolucionario de esta tecnología y trabajar juntos para llevarla al siguiente nivel.
La resolución de problemas complejos
Una de las áreas más emocionantes en las que la computación cuántica podría marcar la diferencia es en la resolución de problemas complejos. Problemas que actualmente requieren una cantidad significativa de tiempo y recursos para ser resueltos podrían resolverse de manera mucho más eficiente con computadoras cuánticas. Esto abriría nuevas posibilidades en campos como la optimización de rutas de transporte, la simulación de moléculas para el desarrollo de nuevos medicamentos y el diseño de materiales avanzados.
Avances en la criptografía
La llegada de las computadoras cuánticas también plantea desafíos en el campo de la criptografía. Los algoritmos criptográficos que actualmente garantizan la seguridad de nuestras comunicaciones y transacciones en línea podrían ser vulnerables a los ataques de las computadoras cuánticas. Sin embargo, la misma tecnología que amenaza la seguridad actual también puede ser utilizada para desarrollar algoritmos de criptografía cuántica que sean resistentes a los ataques cuánticos. Estos nuevos métodos de cifrado asegurarían la confidencialidad y la integridad de nuestros datos en un mundo cada vez más conectado.
Avances en inteligencia artificial
La computación cuántica también tiene el potencial de impulsar avances significativos en el campo de la inteligencia artificial. La capacidad de procesamiento masivo y la capacidad de manejar conjuntos de datos enormes podrían llevar a avances en el aprendizaje automático y la creación de modelos de inteligencia artificial más precisos y sofisticados. Esto podría tener aplicaciones en áreas como la medicina, donde los modelos de inteligencia artificial podrían ayudar en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades complejas.
Comprende las computadoras cuánticas y su relevancia para tu futuro
Si alguna vez has leído un cómic o has visto The Big Bang Theory, es probable que hayas escuchado un poco de terminología cuántica, como «universo paralelo» y «gato de Schrödinger». Sin embargo, muchas personas piensan que la física cuántica está más allá de su comprensión y, por lo tanto, no vale la pena el esfuerzo de aprender al respecto.
Si eres una de esas personas, prepárate para cambiar de opinión. No solo es posible y fácil comprender las implicaciones prácticas de la física cuántica en nuestro mundo, sino que también es importante. El reino cuántico no es solo un tema de cómics. De hecho, se está explorando en este mismo momento.
El futuro de la computación, y por lo tanto del mundo, es cuántico. Dadas las posibilidades que ofrece a la humanidad en términos de combustible, medicina y economía, los avances en la computación cuántica son algo a lo que todos deberíamos prestar atención.
En este artículo, exploraremos el estado actual de las computadoras cuánticas, incluyendo su poder y sus limitaciones. También haremos un breve recorrido por la historia de la computación que nos llevó hasta este punto. Y finalmente, hablaremos sobre el impacto potencial de las computadoras cuánticas en la sociedad, la medicina y el mundo en general.
El estado actual de las computadoras cuánticas
Las computadoras cuánticas han llegado a un punto de desarrollo en el que ya no son solo una idea teórica, sino una realidad tangible. Aunque todavía están en sus primeras etapas y tienen limitaciones significativas, su potencial es innegable.
Una característica fundamental de las computadoras cuánticas es su capacidad para realizar cálculos a una velocidad mucho mayor que las computadoras clásicas. Mientras que una computadora clásica utiliza bits para almacenar y procesar información, las computadoras cuánticas utilizan qubits, que pueden representar simultáneamente 0 y 1 gracias al fenómeno de superposición cuántica.
Esta capacidad de superposición permite que las computadoras cuánticas realicen múltiples cálculos simultáneamente, lo que las hace especialmente adecuadas para resolver problemas complejos en áreas como la criptografía, la simulación molecular y la optimización de sistemas.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que las computadoras cuánticas actuales todavía están lejos de ser perfectas. Los qubits son extremadamente sensibles a las interferencias del entorno, lo que dificulta su estabilidad y la corrección de errores. Además, las computadoras cuánticas actuales tienen un número limitado de qubits, lo que limita la complejidad de los problemas que pueden abordar.
La historia de la computación y el camino hacia lo cuántico
Antes de adentrarnos en el mundo de las computadoras cuánticas, es interesante echar un vistazo a la historia de la computación y cómo hemos llegado a este punto.
La computación tal como la conocemos hoy en día se remonta a los primeros dispositivos mecánicos utilizados para realizar cálculos, como el ábaco y las calculadoras mecánicas. Con el avance de la tecnología, surgieron las primeras computadoras electrónicas en la década de 1940, basadas en válvulas de vacío y relés electromagnéticos.
A medida que la electrónica avanzaba, surgieron los transistores, que eran más pequeños, rápidos y confiables que las válvulas de vacío. Los transistores allanaron el camino para la creación de los primeros circuitos integrados y, finalmente, los microprocesadores, que dieron lugar a las computadoras personales.
A lo largo de esta evolución, la capacidad de procesamiento de las computadoras aumentó de manera exponencial, lo que permitió el desarrollo de software más sofisticado y aplicaciones cada vez más complejas. Sin embargo, a medida que nos adentramos en la era de la computación cuántica, nos enfrentamos a desafíos que requieren una nueva forma de pensar y de computar.
El impacto potencial de las computadoras cuánticas
Las computadoras cuánticas tienen el potencial de transformar numerosos campos y sectores de la sociedad. Su capacidad para resolver problemas complejos de manera más eficiente y rápida abrirá nuevas puertas en campos como la criptografía, la inteligencia artificial y la medicina.
En el campo de la criptografía, las computadoras cuánticas podrían representar una amenaza para los sistemas de seguridad actuales. Muchos de los algoritmos utilizados para proteger las comunicaciones y las transacciones en línea se basan en la dificultad de factorizar números primos grandes. Sin embargo, los algoritmos cuánticos, como el algoritmo de Shor, podrían factorizar estos números de manera mucho más eficiente, poniendo en riesgo la seguridad de las comunicaciones encriptadas.
En el ámbito de la inteligencia artificial, las computadoras cuánticas podrían acelerar el entrenamiento de modelos de aprendizaje automático y mejorar la capacidad de procesamiento de grandes cantidades de datos. Esto podría llevar a avances significativos en áreas como el reconocimiento de patrones, la toma de decisiones y la optimización de sistemas complejos.
En el campo de la medicina, las computadoras cuánticas podrían revolucionar la simulación de moléculas y la búsqueda de nuevos compuestos farmacéuticos. La capacidad de realizar simulaciones cuánticas precisas permitiría un análisis más detallado de la estructura y la interacción de las moléculas, lo que podría acelerar el desarrollo de nuevos medicamentos y terapias.
Las computadoras cuánticas representan el futuro de la computación y tienen el potencial de cambiar nuestra sociedad de formas que aún no podemos imaginar completamente. Estar al tanto de los avances en este campo y comprender sus implicaciones es fundamental para aprovechar al máximo las oportunidades que se presenten.
Adiós al silicio
En 2019, Google creó una computadora cuántica llamada Sycamore. Podía resolver, en tan solo 200 segundos, un problema matemático complejo que llevaría a nuestra supercomputadora más rápida actual 10,000 años en resolver. En la computación digital, la unidad básica de información es el bit, mientras que en la computación cuántica es el qubit. Sycamore funciona con 53 qubits y, en ese momento, la convertía en la computadora más poderosa del mundo.
Pero tan solo dos años después, el Instituto de Innovación Cuántica en China afirmó que su computadora cuántica era 100 billones de veces más rápida que las supercomputadoras. Funcionaba con 113 qubits.
El 16 de noviembre de ese mismo año, se reveló la IBM Eagle, que superó a ambas con 127 qubits. Un año después, IBM lanzó Osprey con 433 qubits.
Cuando una computadora cuántica puede superar a una computadora digital en una tarea específica, se conoce como supremacía cuántica. Claramente, este punto ya se ha alcanzado. Además, apenas hemos comenzado a descubrir lo que es posible.
Existen varias formas diferentes en las que funciona la computación cuántica. La mayoría de los inventores están utilizando átomos entrelazados, pero algunos investigadores han encontrado una manera de enviar información a través de haces de luz utilizando una configuración engorrosa basada en espejos. La competencia está en marcha para ser el primero en optimizar esta tecnología. Sin embargo, aún faltan muchos años para tener una computadora cuántica funcional que pueda resolver problemas del mundo real en campos que van desde la medicina hasta el combustible y la ciberseguridad.
Aun así, la era del silicio parece estar llegando a su fin. La Ley de Moore, postulada por primera vez en 1965, sugiere que el número de transistores que se pueden integrar en un microchip se duplica cada 18 meses. En términos efectivos, eso significa que la potencia de las computadoras también se duplica cada 18 meses. Pero si seguimos utilizando principalmente el silicio, esta ley dejará de ser verdadera en un futuro muy próximo.
Verás, las computadoras digitales están alcanzando su capacidad para resolver problemas a gran escala, o al menos resolverlos lo suficientemente rápido como para ser útiles. Pero las computadoras cuánticas pueden llevarnos a una nueva era con su velocidad increíblemente rápida y su capacidad para analizar simultáneamente múltiples caminos y problemas para crear la mejor solución.
Entonces, ¿qué es lo que hace tan poderosas a las computadoras cuánticas? Bueno, dos factores clave contribuyen a esta potencia.
El primero es la superposición, o la capacidad de un átomo de existir en múltiples estados al mismo tiempo. Así es como las computadoras cuánticas pueden resolver problemas tan rápidamente, al analizar todos los caminos al mismo tiempo para determinar el camino de menor acción.
El segundo factor se conoce como entrelazamiento. Esto ocurre cuando dos átomos establecen una interacción entre sí, compartiendo información y manteniendo esa conexión incluso cuando están separados a una gran distancia.
Ahora, probablemente te estés preguntando: ¿Cómo puedo conseguir una de estas computadoras cuánticas? ¿Por qué no se basa toda la tecnología en la computación cuántica? Bueno, el problema radica en un desafío principal y tiene que ver con algo llamado coherencia.
Para que las computadoras cuánticas funcionen, un sistema debe ser completamente estable. Los átomos son frágiles y la menor perturbación los interrumpe. Por lo tanto, las computadoras cuánticas, tal como existen actualmente, deben ser enmarcadas en sistemas que las mantengan a temperaturas cercanas al cero absoluto.
Sin embargo, hay esperanza. La madre naturaleza logra la coherencia a temperaturas normales en un pequeño proceso llamado fotosíntesis. Por lo tanto, los científicos están estudiando cómo se logra la coherencia en la naturaleza con la esperanza de encontrar una manera de recrear el proceso en una computadora.
Pero antes de hablar sobre las aplicaciones prácticas de las computadoras cuánticas, echemos un vistazo rápido a cómo llegamos hasta aquí.
Dos mil años de computadoras
En 1901, frente a la costa de una isla griega llamada Anticitera, los investigadores descubrieron los restos de un barco comercial del siglo I. En ese barco, encontraron artefactos romanos que se especula que eran enviados como regalo a Julio César.
Entre esos artefactos se encontraba un extraño trozo de bronce. Era claramente hecho por el hombre, pero imposible de identificar en el momento de su descubrimiento. De hecho, esta pieza de metal mantuvo confundidos a los investigadores durante décadas. En la década de 1970, se utilizaron imágenes de rayos X para investigar el artefacto, pero no fue hasta que se publicaron las imágenes de tomografía computarizada en 2006 que los investigadores comenzaron a reconocer las implicaciones del dispositivo.
Lo que ahora se conoce como el Mecanismo de Anticitera proporcionaba una simulación altamente compleja del universo tal como se conocía en ese momento. El dispositivo podía hacer predicciones sobre eventos como eclipses, e incluso podía calibrarse en anticipación de cambios de velocidad debido a la órbita elíptica de la Tierra.
La simulación es el objetivo de la computación cuántica. Cuando podemos simular el mundo que nos rodea hasta el nivel cuántico, podemos comenzar a analizar algunos de los muchos problemas que nos han afectado desde el principio de los tiempos.
Ningún dispositivo se acercó al avance técnico del dispositivo de Anticitera, y mucho menos se construyó sobre él, hasta el siglo XIX. Fue entonces cuando Charles Babbage inventó la primera computadora digital. Ada Lovelace, hija de Lord Byron, descubrió cómo alimentar a la computadora con información para que realizara tareas matemáticas complicadas que eran esenciales en industrias como la construcción o la navegación. Ella fue básicamente la primera programadora.
Para 1900, las cosas se estaban acelerando, Max Planck desafió la física newtoniana y creó lo que ahora se llama la Constante de Planck, que representa el tamaño de la energía cuántica. Esta constante se convertiría en la base de la mecánica cuántica y la teoría cuántica.
Luego, en 1926, Erwin Schrödinger construyó sobre esto creando una ecuación de onda utilizando la Constante de Planck. En lugar de ver a los electrones como partículas, Schrödinger sugirió que existían como una onda. En otras palabras, un electrón existe en muchos lugares a la vez hasta el momento en que se mide, momento en el cual la onda colapsaría en una partícula.
Para ilustrar esta idea, se creó la analogía del gato de Schrödinger. Mientras el gato está en la caja, se puede considerar que el gato está tanto muerto como vivo y en todos los estados intermedios, hasta que se observe. En ese punto, todos los estados del gato colapsan en uno medible.
Diez años después, en 1936, Alan Turing describió lo que eventualmente se convertiría en la máquina de Turing, la base de todas las computadoras modernas. Su máquina ayudó a romper los códigos previamente indescifrables utilizados por los nazis durante la Segunda Guerra Mundial. Como resultado, la guerra se acortó dos años y se salvaron aproximadamente 14 millones de vidas.
En 1948, Richard Feynman finalizó su formulación de la integral de camino. Antes de eso, los científicos habían observado en la fotosíntesis que las partículas cuánticas tienden a seguir el camino de menor acción. Pero, ¿cómo sabían las partículas cuál era ese camino? Feynman respondió a esa pregunta. Postuló que debido a que los electrones existen en forma de ondas, son capaces de experimentar todos los caminos a la vez.
Esta idea llevó a Feynman a crear su formulación de la integral de camino. Isaac Newton había inventado el cálculo para resolver problemas que involucraban movimiento. La formulación de la integral de camino resolvió esos mismos problemas de una manera mucho más simple y abrió el camino a más descubrimientos cuánticos.
Si la descripción de la formulación de la integral de camino suena familiar, probablemente sea porque ya hemos hablado de cómo las computadoras cuánticas pueden experimentar y analizar todas las posibilidades simultáneamente antes de elegir la mejor solución. Todo lo que estos científicos e inventores del pasado crearon ha llevado al desarrollo de lo que hoy conocemos como ciencia cuántica.
Un nombre más debe agregarse a esta distinguida lista, el de Hugh Everett. Durante mucho tiempo, los científicos discutieron la teoría de la onda y la idea de que una onda colapsa en una sola realidad cuando se mide. Esto fue un gran problema a superar hasta que Everett propuso que tal vez la onda en realidad no colapsa; tal vez todas las versiones de la realidad experimentadas por la onda existen simultáneamente.
Entonces, si disfrutas del multiverso de los cómics u otras obras de ficción que exploran dimensiones paralelas, Everett es el hombre a quien agradecer.
Bueno, si bien la teoría de los muchos mundos puede ser entretenida, es un asunto serio para los físicos cuánticos y continúa siendo explorada hoy en día. Así que volvamos a comprender cuál es el valor de todos estos avances cuánticos en un futuro cercano.
El bien y el mal en progreso
En 1918, Fritz Haber ganó el Premio Nobel de Química por inventar un proceso que utilizaba calor intenso y presión para convertir el nitrógeno en fertilizante de nitrato. Como resultado, se inició una revolución verde que produjo suficiente alimento para hacer crecer a la especie humana hasta alcanzar los 8 mil millones de habitantes que tiene hoy en día.
Pero Fritz Haber también es conocido por otro nombre: el padre de la guerra química. Sus inventos fueron responsables de millones de muertes durante la Primera Guerra Mundial, la Revolución Rusa y el Holocausto.
Hoy en día, ese proceso crudo y consumidor de recursos para la fijación de nitrógeno, inventado por Haber, está siendo desafiado por científicos cuánticos.
Gracias a dos avances, ahora entendemos mejor los bloques de construcción de la vida.
En 1952, Stanley Miller creó un experimento que utilizaba muchos de los elementos que se creía que existían en la Tierra prehistórica, junto con una descarga de electricidad, y logró producir espontáneamente aminoácidos. Ahora sabemos, a través de simulaciones utilizando los elementos encontrados en nubes de gas en el espacio, que es probable que los aminoácidos existan en el espacio y hayan sido traídos aquí en el polvo de meteorito.
El segundo avance fue el de Francis Crick y James Watson. En su libro de 1944 titulado «¿Qué es la vida?», Schrödinger describió las características de una molécula desconocida que explicaría el desarrollo de la vida tal como la conocemos. Crick y Watson llevaron su idea más lejos e identificaron la estructura de doble hélice de lo que ahora conocemos como ADN.
Gracias a todos estos inventos y descubrimientos, entendemos las piezas y los procesos necesarios para producir la energía que sustenta la vida. Pero aún hay muchos obstáculos por superar. Al igual que el proceso rudimentario de Haber para la fijación de nitrógeno, muchos de nuestros intentos de encontrar energía limpia se obtienen mediante medios insostenibles y nuestros esfuerzos en la investigación todavía se basan en gran medida en prueba y error.
Las computadoras cuánticas tienen el potencial de poder resolver problemas como la fijación de nitrógeno y aprovechar el poder del sol. Esperemos que no tarde mucho en llegar el momento en que la computación cuántica pueda generar una segunda revolución verde.
Cuando el cáncer pierde
El 23 de diciembre de 1971, el presidente Richard Nixon firmó el Acta Nacional del Cáncer, declarando la guerra contra el cáncer, pero el cáncer ganó. El problema con el cáncer es que proviene de demasiadas variables diferentes como para identificarlo y detenerlo fácilmente.
El cáncer no es un invasor extranjero; es creado por nuestras propias células sanas. Una vez que alcanzamos la edad adulta, algunas células están programadas para morir mientras otras se dividen. En el caso del cáncer, las células sanas olvidan morir y en cambio se reproducen a una velocidad alarmante.
Existen muchas enfermedades causadas por nuestro propio organismo que se daña a sí mismo en lugar de por invasores externos. Tomemos el COVID-19, por ejemplo. Las muertes asociadas al COVID-19 no se produjeron como resultado de los síntomas del virus, sino más bien por la tormenta de citoquinas creada cuando el sistema inmunológico se descontrola.
Otro ejemplo de que el cuerpo se vuelva en contra de sí mismo son las enfermedades autoinmunes, que ocurren cuando el cuerpo recibe información incorrecta sobre una partícula que en realidad es saludable y comienza a atacarse a sí mismo.
El Alzheimer y otros trastornos neurológicos pueden ser el resultado de algo llamado priones, que son proteínas mal plegadas. Nadie sabe por qué una proteína se pliega incorrectamente, pero cuando lo hace, puede transmitir esa información a otras proteínas, propagando el trastorno.
Los avances tecnológicos han mejorado nuestra calidad y esperanza de vida. Desde la sanidad hasta los antibióticos y las vacunas, pasando por una mejor nutrición, hemos logrado aumentar la esperanza de vida de aproximadamente 30 años a 70 años y también mejorar la calidad de vida en general. Pero hemos logrado todo esto en gran medida mediante prueba y error. Cuando se trata de enfermedades como el cáncer y el Alzheimer, donde hay tantos factores en juego que quizás nunca podamos encontrar respuestas por nuestra cuenta, las computadoras cuánticas pueden salvarnos.
Nuestro planeta y más allá
Cambiemos ahora nuestro enfoque hacia el cambio climático y el espacio.
La Tierra se está calentando como resultado del comportamiento humano. Este calentamiento está generando una variedad de problemas. Uno de ellos es la liberación del gas de efecto invernadero metano debido al derretimiento de los casquetes polares. A medida que se libera, contribuye aún más al calentamiento global.
Otra consecuencia del cambio climático es que la vórtice polar, que siempre ha sido bastante estable, se está volviendo inestable. Esta área de aire frío y baja presión en los polos siempre está presente, pero es más fuerte en invierno. En las últimas décadas, se ha estado expandiendo, empujando el clima más frío e impredecible hacia el sur.
Las consecuencias del cambio climático van desde levemente incómodas hasta catastróficas, y el hecho es que ya no podemos evitar el desastre, solo podemos mitigarlo.
Desafortunadamente, también estamos alcanzando un límite en lo que los ordenadores digitales pueden hacer en cuanto a predecir patrones climáticos y evaluar el cambio climático. En cambio, los ordenadores cuánticos teóricamente pueden proporcionar informes meteorológicos virtuales que podrían alterar el futuro de la humanidad. Su capacidad para evaluar simultáneamente muchos caminos significa que pueden generar predicciones precisas sobre situaciones climáticas a corto y largo plazo de manera más rápida.
Más allá de nuestro clima, hay otra aplicación importante de los ordenadores cuánticos, y es la capacidad de comprender las estrellas.
En 1859, la mayor llamarada solar en la historia registrada golpeó la Tierra. Esto resultó en las intensamente hermosas auroras boreales, pero también provocó que los cables telegráficos se incendiaran.
Hoy en día, si esa misma tormenta golpeara, potencialmente nos retrocedería 150 años, interrumpiendo no solo nuestras comunicaciones por satélite y radio, sino también destruyendo por completo las redes eléctricas.
El gran problema es que no entendemos cómo funcionan las estrellas ni qué causa diferentes intensidades en las tormentas solares, por lo que no tenemos medios para predecirlas y prepararnos para ellas. Con su capacidad para simular el universo, los ordenadores cuánticos podrían ayudarnos a comprender mejor nuestro sol y no ser tomados por sorpresa por las llamaradas solares inesperadas.
Estos ordenadores también pueden ayudarnos a aprovechar el poder del sol. El estado actual de los reactores de fusión está avanzando. En diciembre de 2022, se logró una reacción de fusión que produjo más energía de la que se necesitó para crear esa reacción.
Pero todavía estamos al menos varias décadas alejados de comercializar la fusión y alimentar nuestro mundo con ella. El problema es que tenemos que descubrir todo esto mediante prueba y error. Y los gastos involucrados en fracasar son prohibitivos. Los ordenadores cuánticos pueden ayudarnos a encontrar más rápidamente nuestro mejor camino a seguir, simulando todas las posibilidades y mostrándonos la correcta.
Cuando podamos comprender mejor nuestro planeta y nuestro universo, no solo podremos mejorar la vida y la longevidad de nuestro planeta, sino que realmente podremos convertirnos en una especie interplanetaria.