Diferenciándose radicalmente de la computación clásica, la computación cuántica se basa en los principios de la mecánica cuántica, una teoría de la física que describe el comportamiento de la energía y la materia a escalas muy pequeñas. En lugar de utilizar bits tradicionales, que operan en estados de 0 o 1, la computación cuántica emplea qubits, que pueden existir simultáneamente en múltiples estados gracias al fenómeno de la superposición.
Este enfoque permite a las computadoras cuánticas procesar una cantidad masiva de datos a una velocidad y con un nivel de complejidad inalcanzables para las máquinas convencionales.
Las aplicaciones de la computación cuántica en el sector sanitario son vastas y variadas. Desde el descubrimiento de fármacos en tiempo récord hasta permitir simulaciones moleculares ultraprecisas, éstas son algunas de las posibilidades:
- Descubrimiento de Fármacos Cuánticos: Los ordenadores cuánticos pueden modelar moléculas y reacciones químicas de manera precisa, lo que podría reducir drásticamente el tiempo de desarrollo de nuevos medicamentos.
- Análisis Cuántico de Big Data: El Internet de las Cosas Médicas (IoMT, por sus siglas en inglés) se refiere a la interconexión de dispositivos médicos y aplicaciones que pueden comunicarse a través de redes de internet, mejorando la eficiencia y los resultados del tratamiento, pero también generando grandes cantidades de datos que requieren análisis complejos. Los ordenadores cuánticos están equipados para manejar esta sobrecarga de información, proporcionando análisis en tiempo real que pueden informar decisiones clínicas críticas.
- Seguridad de datos: La seguridad mejorada a través de la criptografía cuántica protege la información recopilada por los dispositivos médicos conectados al IoMT.
- Simulaciones Biomédicas: Las capacidades de simulación de la computación cuántica ofrecen la posibilidad de comprender enfermedades complejas a un nivel molecular y celular, abriendo la puerta a tratamientos más eficaces.
- Optimización de Tratamientos: Con la computación cuántica, podemos optimizar los regímenes de tratamiento para individualizar la medicina como nunca antes, ofreciendo planes de cuidado que son exclusivos para el perfil genético y de salud de cada paciente.
Dentro de los avances en este campo, científicos rusos, en colaboración con colegas de Singapur, han aplicado por primera vez algoritmos de aprendizaje automático cuántico para descubrir nuevos compuestos con potencial medicinal.
Según informa el Centro Cuántico Ruso (RQC), este equipo internacional utilizó un enfoque híbrido de aprendizaje automático, combinando técnicas cuánticas y clásicas, para identificar patrones en nuevas estructuras químicas que indican propiedades químicas y médicas valiosas. Puede leer el estudio completo aquí.
Por su parte, la empresa NTT Data ya ha explorado el potencial de los cúbits en el ensamblaje genómico, creando y reconstruyendo con éxito el ADN sintético de un bacteriófago.
Novartis, AstraZeneca, Novo Nordisk, Bayer, Sanofi, Pfizer, entre otras compañías farmacéuticas están inmersas en la exploración de esta herramienta, que no solo promete avances en la creación de tratamientos personalizados, como se ha visto en terapias de células CAR-T, sino también en el campo de la gestión hospitalaria y la eficiencia en ensayos clínicos.
Es importante tener en cuenta que, aunque estos avances son prometedores, la computación cuántica en la práctica médica todavía tiene que superar importantes desafíos técnicos y de implementación.
Las computadoras cuánticas disponibles comercialmente todavía no tienen la potencia y la estabilidad necesarias para realizar muchos de los cálculos esperados, y la mayoría de las aplicaciones se encuentran en fases muy tempranas de investigación y desarrollo. Sin embargo, el ritmo de progreso es rápido y las colaboraciones entre las ciencias de la computación y la medicina están abriendo nuevas fronteras para el futuro del cuidado de la salud.
Por: Cipactli Vargas
Fuentes:
CincoDías
De Novo Nordisk a Roche: los laboratorios prueban la computación cuántica para hallar nuevos fármacos o curar tumores
Sputnik
Científicos rusos aplican la inteligencia artificial cuántica para crear fármacos
Scientific Reports
Hybrid quantum-classical machine learning for generative chemistry and drug design
