La computación cuántica promete revolucionar el cuidado de la salud. Basadas en la superposición (un fenómeno propio de las partículas subatómicas), las computadoras cuánticas almacenan y procesan información de una manera radicalmente distinta.
Las computadoras electrónicas tradicionales usan bits binarios. Es decir, bits en posiciones “0” o “1”. Cada bit equivalentes a sí o no, encendido o apagado. En la computación cuántica, cada qubit (bit cuántico) puede estar no sólo como “0” o “1”, sino como ambos a la vez. También puede abarcar todos los estados posibles entre ese rango.
La superposición, al combinarse con el entrelazamiento y el efecto túnel (otras dos propiedades cuánticas), potencian exponencialmente la capacidad de cálculo. Es por ello que la computación cuántica permite resolver en forma paralela numerosos problemas. Por su parte, las computadoras electrónicas convencionales sólo pueden atacar un problema a la vez, de manera secuencial.
Las computadoras cuánticas ya no se encuentran únicamente en los relatos de ciencia ficción, sino que están disponibles incluso comercialmente. Diversas compañías las ofrecen, como la canadiense D-Wave con su 2000Q, o IBM con su IBM Q System One.
La tremenda capacidad de procesamiento de información de estas computadoras tendrá un profundo impacto en el cuidado de la salud. Ya se esbozan algunas posibilidades.
Computación cuántica, aliada de la salud
● Será posible construir tomógrafos de resonancia magnética con sensores cuánticos. Esto permitirá obtener imágenes de grupos de moléculas e inclusive de moléculas individuales dentro de las células; ello facilitaría el diagnóstico y tratamiento de numerosas enfermedades.
● El uso de la radioterapia empleada para combatir el cáncer implica la realización de cálculos complejos para determinar las dosis. Con el poder de procesamiento de la computación cuántica, esta tarea será mucho más precisa de lo que permiten las computadoras actuales.
● Se podría procesar en instantes un gran volumen de datos electrónicos obtenidos de dispositivos usados (wearables) por los pacientes. Lo mismo ocurrirá con los expedientes clínicos electrónicos (ECE). En combinación con otras tecnologías, como la inteligencia artificial, se obtendrían diagnósticos sumamente acertados en tan sólo una fracción del tiempo que se necesita actualmente. Esta misma información podría utilizarse para detectar patrones y predecir el futuro desarrollo de algunas enfermedades mucho antes de que los pacientes o los médicos tengan oportunidad de percatarse de ellas.
● La encriptación cuántica de la información médica hará factible alcanzar niveles de ciberseguridad mucho más robustos que los disponibles actualmente.
Desarrollo acelerado
● La secuenciación genética, necesaria para el desarrollo de fármacos y tratamientos personalizados para pacientes individuales, se beneficiará en gran forma de la computación cuántica.
● La computación cuántica hará posible estudiar en gran detalle las funciones estructurales de los pliegues de las proteínas a una escala inasequible incluso para las supercomputadoras electrónicas.
● Los algoritmos de machine learning aplicados al campo de la salud se verán potenciados a una velocidad hoy impensable.
● La computación cuántica provocará que el desarrollo de nuevos fármacos se vea acelerado. Se podrá analizar moléculas más complejas en lapsos mucho más breves que los empleados por las computadoras actuales.
● De manera análoga, la computación cuántica posibilitará estudiar a nivel atómico la interacción de las moléculas de los fármacos en desarrollo con las proteínas del cuerpo humano.
La disponibilidad de una computadora cuántica de uso general aún parece distante, pero se dan pasos hacia ella. El 23 de octubre de 2019, IBM anunció que había logrado la “supremacía cuántica“. Esto es, diseñó una computadora que pudo completar en sólo 200 segundos un cálculo que a una supercomputadora tradicional le habría tomado 10,000 años. El hecho demuestra que las computadoras cuánticas programables, capaces de resolver problemas del mundo real, pueden ser una realidad antes de lo pensado.
