Dos fronteras científicas, la biocomputación y la biología cuántica, alumbran una tecnología que no solo procesará información, sino que lo hará como parte de la propia naturaleza de la vida.
Durante décadas, el progreso tecnológico ha sido sinónimo de silicio, de máquinas cada vez más rápidas y potentes, pero también más sedientas de energía. Hemos construido superordenadores que imitan la capacidad del cerebro humano, pero que necesitan la energía de una pequeña ciudad para funcionar, mientras que el órgano que atiende en nuestra cabeza opera con apenas 20 vatios.
Esta disparidad ha llevado a los científicos a plantearse una pregunta radical: ¿y si, en lugar de imitar la vida, la usáramos directamente como una nueva forma de computación?
Biocomputación
Esta idea está dando lugar a la biocomputación, un campo donde la biología, la informática y la ingeniería convergen para crear tecnología viva. La premisa es bastante disruptiva. En la Universidad de Rice, un equipo de investigadores, financiado por la National Science Foundation, está usando colonias de bacterias como procesadores. En lugar de circuitos y cables, utiliza las vías de comunicación química que las bacterias han perfeccionado durante millones de años. Al organizar estas células en redes, pueden programarlas para que realicen cálculos, como si fueran puertas lógicas biológicas. La ventaja es una eficiencia energética asombrosa. Un ordenador biológico, al operar a un ritmo más lento pero masivamente paralelo, podría consumir hasta 10.000 veces menos energía que uno electrónico, resolviendo problemas complejos sin el sobrecalentamiento que limita a nuestros superordenadores actuales. Esto abre la puerta a aplicaciones como biosensores ambientales o dispositivos médicos que operan dentro de nuestro cuerpo de forma segura y sostenible.
Doble vía cuántica
Pero si este enfoque ya es transformador, una segunda revolución está empujando los límites de lo posible aún más lejos, adentrándose en el extraño mundo de la física cuántica. La gran pregunta es cómo tender un puente entre sus principios frágiles y el entorno cálido y caótico de la biología. La respuesta está llegando por dos caminos paralelos y complementarios.
El primero es, quizás, el más audaz: enseñar a la propia vida a realizar computación cuántica. En la Universidad de Chicago, un equipo ha logrado lo que se creía imposible: transformar una proteína fluorescente, una molécula común en la investigación celular, en un cúbit funcional que opera dentro de una célula viva y temperatura corporal. Es un hito que nos permite usar la propia maquinaria de la célula para fabricar sensores cuánticos. Como explica el director del proyecto, David Awschalom, en lugar de intentar camuflar un sensor cuántico para que entre en un sistema biológico, han optado por desarrollar el propio sistema biológico para que actúe como un cúbit dentro de un organismo vivo.
Esta innovación no solo crea un nuevo tipo de ordenador; nos proporciona una herramienta sin precedentes para observar los procesos de la vida a una escala nunca vista. Podríamos, por ejemplo, espiar en tiempo real el plegamiento de una proteína o la actividad de una enzima, desvelando los orígenes cuánticos de la salud y la enfermedad.
Biología cuántica
Este avance no es un hecho aislado, sino la punta de lanza de la biología cuántica, un campo que sospecha que la naturaleza ya utiliza estos extraños efectos. De hecho, en la Universidad de Howard, el Laboratorio de Biología Cuántica investiga cómo fenómenos como la «superradiancia» podrían manifestarse de forma natural en los sistemas vivos, sugiriendo que la vida ya podría estar resolviendo problemas de una manera que los ordenadores cuánticos más avanzados apenas empiezan a explorar.
Y en paralelo a quienes «hackean» la biología o buscan sus secretos cuánticos, otros científicos siguen un enfoque de ingeniería más clásico: construir el cúbit perfecto desde cero. Esta es la línea de investigación publicada en el Journal of the American Chemical Society, donde también participa la Universidad de Chicago. En lugar de usar proteínas, este trabajo se centra en diseñar moléculas cuánticas sintéticas utilizando iones de cromo. El objetivo es crear un «manual de diseño» que permita fabricar cúbits con propiedades predecibles y controladas, como si se ensamblaran piezas de Lego a nivel atómico para buscar la máxima estabilidad y coherencia. Es una estrategia que persigue el control absoluto, creando componentes cuánticos perfectos en el laboratorio.
Tecnovida cuántica
Estamos asistiendo, por tanto, al nacimiento de lo que podríamos llamar la tecnovida cuántica, una fusión donde la computación no solo se inspira en la vida, sino que se integra en ella. Ya no se trata de construir máquinas que piensen, sino de dialogar con una biología que ya computa.
Aprendemos a programar la materia viva y, a su vez, utilizamos las leyes más fundamentales del universo para comprender los secretos de esa misma vida.
