Hace poco, me mostraban un video viral en redes sobre un niño explicando de manera muy sencilla lo que era una cuarta dimensión. De inmediato refuté que dicha explicación está copiada de un capítulo del ochentero programa Cosmos, entonces dirigido por el Físico de la Nasa, Carl Sagan.
Si bien, es una forma de imaginar cómo podría ser una cuarta dimensión explicado, literalmente, con una manzana que atraviesa una mesa, la verdad es que solo nos deja claro que no es tan fácil comprender cómo es la cuarta dimensión. Creo que no estamos programados para este entendimiento.
Sin embargo, hablar sobre el video viral del niño “dimensional” y recordar aquella serie que tanto me gustaba en mi juventud, no fue precisamente un derroche de tiempo, pues me llevó a la trillada analogía que hoy nos tiene más ocupados que tratar de escapar a una cuarta dimensión: El cómputo cuántico.
Dicha analogía consiste en imaginar que tenemos un libro inmenso en nuestras manos, con miles de páginas llenas de información, con la misión de encontrar un dato específico, pero caemos en cuenta de que leer cada página de manera secuencial nos tomaría una eternidad. A menos que sea el Quijote, no sería algo placentero.
Entonces, surge la opción de que es posible abrir el libro y, de un solo vistazo, ver toda la información que necesitamos, por encima de todas las páginas. Sería similar a que nuestros ojos pudieran pasar por todas las páginas al mismo tiempo, por lo que encontrar un dato sería mucho más rápido.
ADN cuántico
Con este ejercicio comparativo, podemos pensar de inmediato en la promesa que el cómputo cuántico brindaría al campo de la salud cuando se lleve a áreas como la secuenciación del ADN, un campo fundamental para el desarrollo de nuevas vacunas o para descifrar el origen de muchas enfermedades hereditarias, como el cáncer o el Alzheimer.
Éste es un campo relativamente nuevo cuyas tareas han sido arduas y lentas. La computación cuántica, con su capacidad para procesar enormes cantidades de datos de manera simultánea, promete revolucionar este proceso. A diferencia de los computadores clásicos, que utilizan bits para procesar información de manera secuencial (cada bit representando un 0 o un 1), los computadores cuánticos utilizan cubits, que pueden existir en múltiples estados al mismo tiempo gracias a la superposición cuántica. De ahí el ejemplo de la mirada en todas las páginas del libro a la vez.
Esta capacidad de los cubits para estar en varios estados a la vez permite realizar cálculos complejos a una velocidad asombrosa. En el contexto de la secuenciación del ADN, esto significa que una computadora podría analizar múltiples secuencias genéticas en paralelo, reduciendo drásticamente el tiempo necesario para identificar mutaciones y comprender una estructura genética determinada.
La vacuna contra el COVID-19, por ejemplo, se desarrolló en un tiempo récord de menos de un año, un logro médico sin precedentes. Desde su fase inicial hasta estar lista para probarse en humanos, solo transcurrieron unos 8 meses. En comparación, el desarrollo de otras vacunas, como la del sarampión, uno de los periodos más cortos hasta entonces, tardó alrededor de 10 años. Este avance acelerado se debió a los progresos tecnológicos y a la urgencia generada por la pandemia mundial, lo que impulsó una mayor inversión en su fabricación.
Se ha especulado que la computación cuántica podría reducir 20% el tiempo de desarrollo de medicamentos en general, gracias a su capacidad para calcular estructuras electrónicas y entender mejor las moléculas. Esta reducción en el tiempo de desarrollo y una mayor tasa de aprobación podrían aplicarse potencialmente al desarrollo de vacunas. Esto es, una vacuna como la de COVID-19 se hubiera logrado en aproximadamente medio año.
Medicina Preventiva
En consecuencia, la cuántica tendrá el potencial para ayudar a mejorar la forma en que se desarrollan y descubren nuevos medicamentos en general. Asimismo, esta aceleración en los laboratorios podría llegar a otros campos, como en el diseño de nuevos materiales y proteínas, pues se podrían simular las propiedades físicas y químicas de los materiales a un nivel atómico, permitiendo a los científicos diseñar componentes con propiedades específicas deseables para aplicaciones médicas, como implantes más compatibles o sistemas de administración de fármacos más efectivos.
Pero no solo pensemos en la investigación y desarrollo de medicamentos, pues en términos de salud también podemos pensar en mejoras en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades. Por ejemplo, al combinar la computación cuántica con algoritmos de inteligencia artificial y aprendizaje automático, se podrían analizar grandes conjuntos de datos de pacientes para identificar patrones que podrían pasar desapercibidos con métodos convencionales. Estos patrones podrían estar relacionados con condiciones climatológicas, alimentación, exposición a ambientes contaminados, etcétera.
Recordemos que en Inglaterra, durante el siglo XIX, antes del descubrimiento de los principios de la microbiología por Louis Pasteur, muchas personas morían debido a enfermedades causadas por agua contaminada, sin saber que esa era la causa. Enfermedades como el cólera y la fiebre tifoidea eran comunes y a menudo mortales.
Entonces Pasteur, en la década de 1860, demostró la existencia de microorganismos y su papel en la fermentación y la putrefacción, lo que llevó al desarrollo de la teoría germinal de las enfermedades. Este descubrimiento fue crucial para entender que las infecciones eran causadas por bacterias y otros patógenos en el agua, cambiando radicalmente las prácticas de higiene y tratamiento de enfermedades infecciosas.
Hoy, hay cosas que no sabemos y que la computación cuántica podría develar gracias a la velocidad de adquisición de datos y su análisis con herramientas basadas en analítica e inteligencia artificial. Las generaciones futuras podrían ver el Alzheimer o el cáncer como hoy nosotros vemos el cólera o la fiebre tifoidea. Verán “ridículo” que la gente pueda cargar con esos padecimientos.
La salud podría cambiar rápidamente en manos del cómputo cuántico. Dejemos entonces que nuestros niños y jóvenes sigan pensando en resolver enigmas como “la cuarta dimensión” en redes sociales, aunque sean copias de programas de televisión de los ochenta. Sin duda, nos ayudan a hacer ese ejercicio conocido como “pensar fuera de la caja” y podría llevarnos a descubrir cosas asombrosas dentro de la caja cuántica.