Dice Sergio Boixo, del conjunto de investigación Quantum Artificial Intelligence (IA) de Google, que la “computación cuántica está en la infancia”. La juventud de esta tecnología complica saber qué va a ser de mayor, mas eso no impide que comience a despuntar en ciertos aspectos. José Luis Salmerón, directivo del Data Science Lab de la Universidad Cunef, estudioso asociado en la Autónoma de Chile y científico primordial de datos en Capgemini, lo ha puesto a prueba con el equipo de cirugía tiroidea del Hospital de Sagunto (Valencia) y ha aplicado la computación cuántica a la predicción de secuelas posoperatorias. No es la primera vez. Esta tecnología se ha aplicado en administración de asistencia sanitaria y la Universidad McGill (Canadá) ha puesto en marcha el proyecto Cardio-Twin para la detección de peligros, por medio de gemelos digitales, para mujeres. La computación cuántica va al médico para echar una mano.
“Los médicos saben estadística básica y disponen de un montón de datos. El equipo del Hospital de Sagunto quería anticiparse a la generación de hipocalcemia en los pacientes sometidos a una operación de tiroides. Les propuse una predicción de alta fiabilidad con un circuito cuántico variacional y alcanzamos una precisión del 92%, mucho más de lo que se consigue con técnicas convencionales”, comenta Salmerón, que ha publicado los resultados en Mathematics al lado de la cirujana del centro valenciano Isabel Fernández-Palop y su equipo.
Salmerón, incluido por Elsevier y la Universidad de Stanford en la última lista de los científicos más citados, ha recurrido a un algoritmo basado en los nuevos sistemas de computación que toma como entradas los niveles hormonales para, a causa de cálculos y puertas cuánticas, adiestrar los resultados y que pronostiquen si un paciente tendrá o no hipocalcemia, la complicación más usual tras una tiroidectomía por cáncer.
“El circuito no es físico, sino lógico, es decir, es un circuito en un ordenador. Hay veces que sí hacemos sensores cuánticos para determinadas cosas, pero en este caso era un circuito programado variacional”, explica Salmerón. El científico acepta que la mayor parte de la investigación cuántica se desarrolla en el campo de la física teorética. Pero a él le agrada “aterrizar las cosas” e procura trabajar en aplicaciones prácticas.
La misma publicación recogió una investigación con la Universidad McGill para emplear mapas cognitivos difusos (gráficos de relaciones causales para el estudio de efectos y opciones alternativas) con un algoritmo de aprendizaje cuántico con el propósito de asistir en la detección temprana de pacientes con artritis reumatoide y clasificar la gravedad de la enfermedad en 6 diferentes niveles. Los resultados mejoran y agilizan la atención sanitaria a los pacientes.
“El diagnóstico precoz de la artritis reumatoide es muy importante para prevenir la progresión de la enfermedad. Sin embargo, es una tarea complicada para los médicos generales por el amplio espectro de síntomas y los cambios progresivos de la enfermedad a lo largo del tiempo”, explica Salmerón en un trabajo publicado en Neurocomputing. Una prueba de estos modelos en el centro de salud universitario Shohada de Irán lanzó una precisión de la herramienta del noventa%.
También se han llevado estos métodos a la planificación del tratamiento con radioterapia, donde los mapas cognitivos han probado su utilidad en la mejor toma de resoluciones humanas.
“Estos sistemas permiten optimizar la prestación del servicio y mejorar los tratamientos. Si, en el caso de la hipocalcemia, el médico sabe el enfermo la va a padecer, puede empezar antes el tratamiento y minimizar el impacto. Y, además, ayuda también a la planificación de los servicios médicos. Sale ganando el paciente porque se tiene una detección temprana de cualquier enfermedad y salen ganando los centros clínicos porque son capaces de optimizar los recursos”, explica Salmerón.
No hay un modelo, por muy cuántico que sea, que se pueda emplear en todas y cada una de las nosologías. “Cada una necesita un algoritmo o el proceso de datos puede variar. Cada problema necesita una solución concreta. Podemos usar un circuito cuántico, pero no será el mismo para todos los casos”, precisa.
Pero el campo es extenso. “Hay muchas aplicaciones potenciales que encajan con la computación cuántica porque son fundamentalmente de naturaleza cuántica. La interacción de las moléculas con entidades biológicas dentro del cuerpo es fundamentalmente mecánica cuántica y, en algunos casos, es muy difícil de modelar utilizando computadoras convencionales. Con las cuánticas, sin embargo, podremos simular el comportamiento cuántico subyacente con una precisión sin precedentes”, asevera Sam Genway, del Quantum Lab de Capgemini.
“Primera terapia cuántica”
Es el caso de una investigación publicada en Nature Nanotechnology que ha empleado moléculas cargadas eléctricamente para provocar la autodestrucción de células cancerígenas en tumores cerebrales de bastante difícil tratamiento y que podría aplicarse a través de pulverización o inyección a lo largo de la cirugía. Los estudiosos piensan que se trata de la “primera terapia cuántica”.
“Las células cancerosas sucumben a la intrincada danza de los electrones, orquestada por el encantador mundo de la biología cuántica. Al modular con precisión el túnel de electrones biológicos cuánticos, las ingeniosas nanopartículas crean una sinfonía de señales eléctricas que desencadenan el mecanismo natural de autodestrucción de las células cancerosas”, explica Frankie Rawson, estudioso primordial.
El potencial de esta naciente tecnología lo han probado científicos de la Universidad de Sydney al emplear, por vez primera, una computadora cuántica para diseñar y observar de forma directa un proceso crítico en reacciones químicas ralentizado cien millones de veces. La autora primordial de la investigación, publicada en Nature Chemistry. Vanessa Olaya Agudelo, explica: “Al comprender estos procesos básicos dentro y entre las moléculas que podemos abrir un nuevo mundo de posibilidades en la ciencia de los materiales, el diseño de medicamentos o la recolección de energía solar“.
Y también puede abrir nuevas puertas al estudio del genoma humano por su potencial capacidad de leer secuencias de ADN de forma rápida y fiable y aplicar los resultados en, por ejemplo, un tratamiento personalizado de quimioterapia. En un estudio publicado recientemente en Journal of Physical Chemistry B, los investigadores usaron computación cuántica para distinguir la adenosina de las otras tres moléculas de nucleótidos.
“Usando un circuito cuántico, mostramos cómo detectar un nucleótido a partir de solo los datos de medición de una sola molécula”, explica Masateru Taniguchi, autor primordial del estudio. “Esta es la primera vez que una computadora cuántica se ha conectado a datos de medición para una sola molécula y demuestra la viabilidad de usar computadoras cuánticas en el análisis del genoma”.
Otro ejemplo de uso de esta nueva tecnología son los dispositivos que registran los impulsos inquietos para supervisar miembros artificiales. “Los sensores cuánticos que estamos creando en tecnología médica encajan a la perfección con nuestra filosofía: inventado para la vida”, asevera Stefan Hartung, presidente del consejo de administración de Bosch, una compañía asimismo embarcada en este campo. Por primera vez, conforme esta compañía, está asimismo al alcance la detección precoz de la fibrilación auricular sin contacto para eludir una de las causas de accidentes cerebrovasculares mortales, insuficiencia cardiaca y demencia.
Santander (España), 1985. Después de obtener su licenciatura en Periodismo en la Universidad Complutense de Madrid, decidió enfocarse en el cine y se matriculó en un programa de posgrado en crítica cinematográfica.
Sin, embargo, su pasión por las criptomonedas le llevó a dedicarse al mundo de las finanzas. Le encanta ver películas en su tiempo libre y es un gran admirador del cine clásico. En cuanto a sus gustos personales, es un gran fanático del fútbol y es seguidor del Real Madrid. Además, ha sido voluntario en varias organizaciones benéficas que trabajan con niños.
