Computación cuántica para descubrir fármacos o luchar contra el cambio climático

Pensar en la especial combinación de unos y ceros que supone la computación cuántica (el cubit) para afrontar desafíos tales como la lucha contra el cambio climático o el descubrimiento de nuevos fármacos es, para el común de los mortales, una cuestión compleja. Eso, hasta que aquellos que están en ello lo explican de una manera sencilla. Por ejemplo, gracias a la computación cuántica, podrán modularse con precisión interacciones moleculares con varias decenas de átomos «llevando al desarrollo de catalizadores químicos más eficientes para la captura y almacenamiento de dióxido de carbono», apunta Pablo Priesca, director general de CTIC. ¿Más posibilidades? También este paradigma puede aplicarse en la búsqueda de materiales «más ligeros, fuertes y aislantes» para reducir las emisiones de edificios y medios de transporte. O en ayudar a reducir el consumo energético en la producción de fertilizantes.

También la investigación en el ámbito de sanitario puede beneficiarse, y de hecho en ello están, del simulador de computación cuántica del centro tecnológico, llegado al centro a finales de 2019. Porque la supercomputadora (cuya capacidad de procesamiento de datos es infinitamente mayor y más rápida que un ordenador normal) permite agilizar el avance en el diseño, en las pruebas y en la optimización de algoritmos cuánticos capaces de enfocarse en la resolución de los grandes retos mundiales.

Ya son varios centros de investigación y universidades nacionales e internacionales que utilizan el equipo del CTIC para sus trabajos. Entre ellos, el CERN (la Organización Europea para la Investigación Nuclear que es referencia mundial), la Universidad de Toronto, o la Tecnológica de Gotemburgo (Suecia), además de diferentes centros de supercomputación nacionales o internacionales y otras instituciones académicas españolas.

Especialmente significativa para esa demanda de uso ha sido la creación de la plataforma Qute, que permite, explica Priesca, «usar el simulador de computación cuántica, consultar el estado de ejecución del proyecto y, al finalizar el trabajo, la propia plataforma envía un email avisando de que los resultados ya se encuentran disponibles». Para su puesta en funcionamiento, CTIC contó con la colaboración del Grupo de Recuperación de Información y Computación Paralela de la Universidad de Oviedo. Además, en la fase de pruebas, también participaron organizaciones europeas «con el objetivo de comprobar su usabilidad y mejorar el rendimiento».

La plataforma Qute sigue abierta a nuevas colaboraciones para, puede ser el caso, el descubrimiento de nuevos fármacos mediante la generación rápida de compuestos complejos como pueden ser los que se utilizan para luchar contra el coronavirus. Y es que, según explica el director general de CTIC, «hasta ahora se usa la supercomputación y la Inteligencia Artificial para acelerar el proceso de búsqueda de compuestos químicos compatibles para el fármaco, pero este enfoque funciona muy bien cuando se dispone de suficientes compuestos químicos en el 'pipeline', cosa que no ocurre con la covid. El uso del 'machine learning' cuántico podría conseguir soluciones mucho más rápidas y más baratas».