Desde la vastedad del universo hasta lo infinitamente
pequeño, el mundo que intenta entender y explicar el físico italiano Carlo
Rovelli incluye nuevas teorías sobre el tiempo y la realidad, dinámica cuántica
y un juego de espejos e ilusiones. Rovelli, uno de los mejores divulgadores en
esta agenda complejísima, tiene una tarea titánica. Entre otras razones, como
explica en su libro El orden del tiempo (Anagrama), porque no hay una gramática
adecuada para describir lo último que se sabe en materia de tiempo y espacio.
El lenguaje que manejamos, adaptado a una noción lineal de
pasado-presente y futuro, es sencillamente insuficiente. Y esta limitación
también afecta a la revolución cuántica que hoy se está desplegando en la
computación, las telecomunicaciones, el sector farmacéutico y otros campos que
apuntan a ser disrumpidos de manera radical en la segunda mitad de esta década.
De a poco, las promesas teóricas de gigantes de la física como Einstein y
Feynman se van volviendo tangibles.
“Hay mil cosas pasando, con inversiones masivas de las
grandes potencias y empresas y aplicaciones comerciales que ya son una
realidad”, cuenta a la nación el físico Christian Schmiegelow, director del
Laboratorio de Iones y Átomos Fríos de Ciencias Exactas de la UBA e
investigador del Conicet.
La computación cuántica promete velocidades millones de veces
más elevadas que las de la computación tradicional para resolver determinados
problemas, gracias a las propiedades cuánticas de sus principales componentes,
los qubits, que pueden, al igual que el gato de Schrodinger, estar “muertos y
vivos al mismo tiempo”, esto es, superponerse en una infinidad de estados y,
por lo tanto, almacenar cantidades inimaginables de información.
En el último año y medio, primero Google y luego China (a
fines de 2020) proclamaron haber llegado a la “supremacía cuántica”: lograron
resolver por esta vía problemas matemáticos que a la computación tradicional le
llevaría miles de años solucionar.
Otras empresas en la carrera son IBM, Intel, Microsoft,
Honeywell y IonQ, la primera startup del rubro en hacer su IPO, con una
valuación inicial de 2000 millones de dólares. La última tapa de Nature está
dedicada al potencial de interacción entre inteligencia artificial (en
particular, de aprendizaje automático) y las dinámicas cuánticas.
“La computación cuántica promete velocidades millones de
veces más altas que las de la computación tradicional para resolver problemas”
El lado medio vacío de este vaso: por ahora, la supremacía
cuántica llegó a problemas sin aplicación práctica y restan enormes desafíos
ingenieriles, dado que los qubits son muy inestables, operan a temperaturas
bajísimas y tienen altas tasas de error. En 2021, sin embargo, el optimismo es
creciente: “Todo parece encaminado para que se logre el objetivo de poder
estabilizar 1000 qubits en 2023, ahora es una expectativa que se puede tomar
más seriamente”, dice a la nacion Laura Converso, una economista argentina que
lidera las investigaciones globales en este campo para Accenture. Para tener
una idea del salto: la supremacía que logró Google se dio con un ordenador de
53 qubits (Sycamore).
Converso cree que todavía faltan años (tal vez una década)
para ver impactos gigantes en computación, pero considera que hay otras áreas
de aplicación práctica, como la de comunicaciones, que lidera China, donde se
están tangibilizando los avances mucho antes. Entre los productos que ya se
comercializan hay desde relojes de precisión absoluta (ideal para viajes
espaciales o coordinación de vehículos automanejados a gran escala), o un
recientemente desarrollado “generador portátil de números al azar”, creado en
China y muy útil, por ejemplo, para la ciberseguridad.
Además de la “insuficiencia semántica” y de lenguaje a la
que hace alusión Rovelli, otro factor que vuelve más brumoso este terreno es el
secretismo que envuelve a las principales iniciativas, muy distintas entre sí,
dadas las enormes cantidades de dinero involucradas, explica el físico Marco Di
Tullio, investigador del Conicet y de la UNLP. “Cada empresa o país tiene su
modelo de hardware cuántico y lo desarrolla de manera independiente, lo que
genera una suerte de ‘carrera a la luna”, agrega Di Tullio, para quien en el
corto y mediano plazo los resultados vendrán de la mano de la resolución de
problemas inherentemente cuánticos, como el desarrollo de nuevos materiales o
de drogas medicinales.
“Tal vez, la posibilidad de ‘transmitir’ una
configuración cerebral a un exoplaneta sea más fácil y llegue antes que la de
viajar hasta allí”
El físico ruso Andrei Vazhnov coincide: “Hasta ahora, para
desarrollar una nueva molécula farmacéutica o un nuevo material, los químicos
tienen que probar distintas combinaciones al azar, evaluando qué funciona. Este
es un proceso costoso y largo. Pero si esta operación se puede automatizar, las
computadoras cuánticas tienen allí una ventaja increíble, dado que escalan
mucho mejor que las tradicionales y pueden simular moléculas complejas”,
remarca.
El tiempo de la física
Para Vazhnov, “basta pensar en cuánto nos cambió la vida a
partir del hormigón, el acero y el plástico. Y estos fueron descubiertos a
partir de simple prueba y error. Con la simulación cuántica vamos a poder
dirigir este proceso de una manera que hoy es impensable”.
Si para muchos científicos la década de 2020 a 2030 será la
de las “ciencias de la vida”, es muy probable que las que vengan después
muestren un protagonismo definitivo de la física, opina el genetista Esteban
Lombardía, de Terragene. Entender, por ejemplo, cómo funciona nuestro cerebro,
o aprender a teletransportarnos, son desafíos de largo plazo que requerirán de
avances de la física que llegarán en la segunda mitad del siglo, arriesga
Lombardía. Tal vez la posibilidad de “transmitir” una configuración cerebral a
un exoplaneta sea más fácil y llegue antes que la de viajar hasta allí.
Con una “gramática insuficiente” para comprender lo que
realmente pasa en el mundo de lo infinitamente pequeño, una buena opción es
darse un baño de contenidos de ficción sobre esta temática y dejar que algunos
conceptos entren por los poros.
Desde la serie Flash hasta la reciente Loki, de Disney, donde
el héroe de Marvel viaja por distintas dimensiones temporales y entra en
conflicto con los defensores de la “Sagrada Línea del Tiempo”, en un guión con
múltiples guiños a la cuántica. O los muy buenos documentales de Netflix como
Agujeros negros: al límite del conocimiento o El principio y el fin del
universo (producido por la BBC).
O, desde ya, bucear en la bellísima prosa de Rovelli, para
quien “la física está a punto de escapar de la prisión de los pensamientos
recibidos y de emprender la búsqueda de nuevas formas de pensar el mundo; a
punto de despejar un poco el lago brumoso de los sueños no sustanciales, que
reflejan la realidad como el lago refleja las montañas”.
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