La mecánica cuántica es un área de la física que estudia el comportamiento de las partículas que se encuentran en el nivel más pequeño del universo, como los electrones y fotones, y está fundamentada en principios como la superposición (un electrón, un átomo o una molécula que existen en múltiples estados a la vez) y el entrelazamiento cuántico (partículas interconectadas de forma instantánea sin importar la distancia, aún fueren años luz). A diferencia de la física clásica, que estudia los elementos macroscópicos, como el movimiento de los cuerpos, la gravitación, etc. La definición de mecánica cuántica se percibe un poco compleja y lo es, pero en un sentido más práctico, “Se trata del estudio de la naturaleza, los materiales, todo lo que conforma nuestro Universo en la escala más pequeña que podemos identificar, que es la escala atómica molecular”, como lo explica el físico Marcelo Knobel, profesor del Departamento de Física de la Materia Condensada y del Instituto de Física Gleb Wataghin, de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp).
La tecnología cuántica, que tiene su fundamento en la mecánica cuántica, no se trata solo de un simple avance científico, sino de una ventana a un universo de posibilidades que desafían nuestra comprensión humana de la realidad. Estos criterios, que parecen haber sido extraídos de la ciencia ficción, son la base de una revolución que está redefiniendo y transformando, en todo el planeta, diversas áreas como la medicina, la energía, las finanzas, el transporte, la inteligencia artificial, la seguridad cibernética, las telecomunicaciones, la defensa y la ética global entre otros.
En el centro de esta transformación está la computación cuántica, una tecnología que opera con qubits en lugar de bits tradicionales. A diferencia del sistema utilizado en los tradicionales bits binarios (0 o 1), opera con qubits, el mismo sistema binario en superposición de ambos valores, explorando todas las soluciones posibles, pero simultáneamente. Es como si consideráramos un laberinto y éste pudiera recorrerse en todas sus direcciones al mismo tiempo para encontrar la salida instantáneamente. Esto permite procesar información de manera exponencialmente más rápida que las computadoras convencionales. Empresas como Google y Microsoft han desarrollado procesadores cuánticos como Willow y Majorana1, este último basado en qubits topológicos, que utilizan principios matemáticos de la topología, tema que estudia las propiedades de los objetos que permanecen invariables bajo deformaciones continuas, lo que permite minimizar con mucha eficacia los errores en los datos generados por los procesos cuánticos. Estos avances han demostrado la capacidad de resolver problemas en segundos que tomarían millones de años con las computadoras más avanzadas de hoy. Este adelanto, comparado con "afinar una sinfonía mientras se ejecuta", acerca a nuestras experiencias aplicaciones prácticas antes relegadas a solo teorías.
Los beneficios de estas tecnologías son extraordinarios. En medicina, la simulación molecular mediante computación cuántica podría acelerar el descubrimiento de fármacos para enfermedades como el cáncer o enfermedades neurodegenerativas, permitiendo la creación de tratamientos personalizados con una precisión sin precedentes. En energía, se podría lograr el manejo seguro de la fusión nuclear, brindando acceso a energía limpia e ilimitada produciéndose hidrógeno verde sin emisiones de CO₂. En las telecomunicaciones, se podría desarrollar un internet cuántico con velocidades incalculables y una seguridad inquebrantable. Los transistores y los semiconductores, que conforman la estructura de los dispositivos electrónicos actuales, funcionan gracias a principios cuánticos. En el ámbito de la inteligencia artificial (IA), la computación cuántica podría acelerar drásticamente el entrenamiento de modelos de aprendizaje automático, mejorando la detección de patrones y diagnósticos médicos.
Empresas como Neuralink, de Elon Musk, ya están explorando la sinergia entre el cerebro humano y los algoritmos optimizados por qubits, creando interfaces que restauran la movilidad en personas paralizadas o potencian capacidades cognitivas más allá de los límites actuales. Sin embargo, estos avances también plantean inquietudes éticas: ¿qué ocurriría cuando un chip colocado en un cerebro sea accedido por hackers con intensiones maliciosas? ¿Quién debería definir los límites de la "mejora" humana?
El poder de la computación cuántica también representa amenazas. Su capacidad para descifrar poderosos algoritmos de encriptación actuales pone en peligro la seguridad de bancos, gobiernos y redes privadas. Aunque se desarrollan estándares poscuánticos, la transición es lenta, dejando espacio a vulnerabilidades críticas. Además, la brecha tecnológica se ampliaría: corporaciones o naciones con acceso a estas tecnologías dominarían sectores fundamentales, mientras muchas otras se quedan atrás, ahondando desigualdades globales. Peor aún, La combinación de IA y computación cuántica podría incluso dar lugar a sistemas de armamento autónomos con tiempos de respuesta ultrarrápidos, lo que generaría un desafío sin precedentes en la regulación del control de armas y por ende del control humano.
La ética, entonces, se vuelve tan crucial como la innovación. El caso de Willow y Majorana 1, por ejemplo, no solo implica avances técnicos, sino debates filosóficos: El caso de Willow y Majorana1 no solo representa avances científicos, sino también cuestionamientos filosóficos: ¿estamos ante evidencia de la existencia de multiversos, como sugiere Hartmut Neven, director del laboratorio cuántico de Google, o es simplemente un reflejo de las probabilidades inherentes a la mecánica cuántica? Como advierte la experta en ética de la Universidad Pontificia Comillas, en Madrid España, Sara Lumbreras: "El verdadero peligro no es la máquina, sino la arrogancia de creer que dominamos lo que no comprendemos".
El futuro de la tecnología cuántica en su aplicación es incierto. Podemos usar este conocimiento para curar enfermedades o para desarrollar armas autónomas con un potencial destructivo inimaginable. La respuesta no está en los algoritmos, sino en nuestra voluntad de priorizar el bien común sobre la ambición desmedida.
Para nuestro país, esta revolución tecnológica representa un desafío considerable. Sin una regulación adecuada, el impacto podría ser devastador. En este sentido, se han propuesto iniciativas legislativas que buscan regular el uso de los Sistemas de Inteligencia Artificial y sus aplicaciones en la República dominicana; estos son pasos importantes para mitigar algunos de los riesgos asociados al efecto negativo que traen consigo estas tecnologías emergentes. Sin una acción temprana, podríamos enfrentarnos a un escenario donde las regulaciones lleguen demasiado tarde para evitar las consecuencias irreversibles de un mal uso de estos avances.
Jose.arodriguez@ingecomdr.com