Los ordenadores del mañana se escriben hoy

Nadie sabe cuando va a ocurrir ni si, en realidad, ocurrirá de verdad. Sin embargo, todo apunta a que la historia está empezando a escribirse justo ahora y que los pasos que se están dando acabarán desembocando en aplicaciones concretas ni que sea a medio siglo vista. Los protagonistas de ese futuro en apariencia lejano reciben el nombre de computación cuántica y biológica. La revista Nature ha sido recientemente escenario de dos desarrollos para soñar en ese mañana.

Las noticias aparecidas en la prestigiosa revista británica tienen un denominador común: se trata de trabajos puramente teóricos aunque apuntan aplicaciones para los que, más que teoría, precisan de soluciones tecnológicas. Asimismo, sus autores prevén largos periodos de desarrollo (de entre 10 a 20 años) y niegan la posibilidad de que antes puedan competir con éxito ni con los ordenadores actuales ni con los sistemas de telecomunicación que hoy conocemos.

El primero de los trabajos está firmado, entre otros, por José Ignacio Cirac, físico teórico español actualmente afincado en la universidad austríaca de Innsbruck. Cirac describe en su trabajo un modelo de red cuántica a través de la cual podrían circular mensajes indescifrables. La base de su modelo se sustenta en la propiedad de entanglement o entrelazamiento que presentan los átomos a nivel cuántico y en la posibilidad de transmitir un cambio de estado entre dos quantos (unidades básicas de materia en física cuántica) distantes entre sí de forma instantánea con la simple modificación de uno de ellos.

El principio, denominado teletransporte o teleportación, permitiría en teoría empaquetar mensajes y transmitirlos instantáneamente de punta a punta del globo. Y nadie podría visualizarlos por el camino porque, entre otras cosas, no existiría tal camino. Tan sólo su receptor, con un decodificador adecuado, podría ser capaz de leerlos.

La base teórica de este modelo, que se ha comprobado que puede funcionar a temperatura ambiente, surge de los trabajos elaborados por el propio Cirac en computación cuántica, un área en la que hace apenas dos años, llegó a afirmar: "Hoy sabemos ya qué debemos hacer; deconocemos cómo".

Se refería entonces a otra investigación, publicada también en Nature, en la que describía como el principio de entanglement podía aplicarse con éxito a una matriz de moléculas con el objetivo de reducir a la mínima expresión la velocidad de cálculo de una operación matemática. Cirac, junto a otros autores de la misma universidad, admitía haber logrado un sistema de comunicación basado en este principio que permitía sustituir el tráfico de electrones sobre los que se basan los circuitos electrónicos actuales. El problema resuelto por el joven investigador era, como en el actual caso de la teletransportación, la posibilidad de transmitir un cambio de estado entre dos átomos activando sólo uno de ellos.

Además, Cirac proponía un mecanismo para ampliar aparentemente sin límite el número de átomos implicados en el sistema aunque, reconocía, a mayor complejida, mayores eran los errores de cálculo. El problema, en su opinión, dejaba no obstante de ser teórico para pasar a ser "simplemente tecnológico", y las ventajas de un sistema perfectamente desarrollado harto elocuentes: el cálculo de la estructura de un avión, de un motor de combustión o de un modelo climático podría pasar de necesitar interminables horas de computación en el más rápido de los ordenadores actuales a ser instantáneo.

UN ORDENADOR BIOLÓGICO

La clave del trabajo de Cirac y de otros muchos investigadores estriba en haber dado con el concepto. Lo mismo parece haber ocurrido ahora con la computación biológica, en la que se pretende emplear moléculas de ADN para la resolución de problemas matemáticos.

Ehud Shapiro, del Instituto Weizmann en Rehovot, Israel, afirma también en Nature haberlo conseguido. En su caso, se trata de "micromáquinas moleculares" que utilizan fragmentos de ADN como hardware y un par de enzimas como software. Varios millones de ellas, dice Shapiro, caben en una "simple gota de agua".

El principio de actuación de estas máquinas, que han logrado en un modelo ya patentado ni más ni menos que el 99,8% de segurdidad en el cálculo, no dista mucho de las reacciones bioquímicas que se dan en el interior de cualquier célula. En esencia, un enzima corta un fragmento de ADN al reconocer una secuencia determinada y otro vuelve a pegarlo al reconocer otra secuencia. De este modo, puede aprovecharse la secuencia transformándola en códigos de letras equivalentes a los ceros y unos de la informática convencional.

Por el momento, declaraba recientemente Shapiro, no hay aplicaciones a la vista, aunque sí para un plazo de entre 10 y 20 años. En especial, se piensa en la resolución de problemas biológicos complejos como la interacción de las moléculas de un fármaco en su tránsito intracelular o en el diseño de medicamentos a medida.

Como en el caso de la computación cuántica, pues, habrá que esperar. Sin embargo, ambos experimentos demuestran, una vez más, un principio fundamental: la investigación aplicada surge muy a menudo años después de que se formularan bases teóricas que no tenían mayor intención que generar conocimiento.