La alternativa de la biocomputación al cómputo cuántico

El cómputo cuántico como servicio (QCaaS) permite a los usuarios acceder a la arquitectura de procesamiento de información habilitada para qubits a través de servicios en la nube. Pero cuando se trata de encontrar soluciones para tareas complejas de planificación de rutas, los usuarios pueden considerar una alternativa al cómputo cuántico. Y esa alternativa, si se perdió el auge de la biocomputación que ocurrió hace una década más o menos, podría ser una gran sorpresa. Hoy en día, los procesadores cuánticos se denominan tecnología cuántica de escala intermedia ruidosa (NISQ). El objetivo final es crear dispositivos cuánticos tolerantes a fallos con un millón o más de qubits físicos, que pueden convertirse en qubits lógicos utilizando métodos de corrección de errores. Los estados del cómputo cuántico pueden ser extremadamente frágiles y sensibles a su entorno. Y hoy en día, los desarrolladores tienen que trabajar duro para admitir mediciones que involucren solo unos pocos cientos de qubits, y mucho menos millones. Las primeras historias de éxito incluyen el uso de computadoras cuánticas para resolver problemas de cadena de suministro y logística. Pero la tecnología tiene un precio y ha requerido colectivamente miles de millones de dólares para desarrollarse. Sin embargo, resulta que la naturaleza también ha estado ocupada, desarrollando organismos con propiedades de biocomputación. Y una de sus estrellas más brillantes se puede encontrar en el bosque, que lleva el nombre latino Physarum polycephalum, también conocido comúnmente como moho esclerocio. Un cuchillo suizo de biocomputación Visible a simple vista, el organismo unicelular de color amarillo brillante se adapta a su crecimiento en función de las condiciones circundantes. El moho esclerocio es atraído por nutrientes como copos de avena, repelido por repelentes como la sal y capaz de evitar peligros. Apodado wetware, Physarum polycephalum combina capacidades de hardware y software. Y, para deleite de los investigadores, el biomaterial se puede utilizar para resolver laberintos y determinar la ruta más corta entre nodos en una red, un problema notoriamente difícil de responder eficientemente para las computadoras clásicas. "La facilidad de cultivo y experimentación con Physarum hace de este moho esclerocio un sustrato ideal para implementaciones del mundo real de dispositivos de detección y cómputo no convencionales", escribe Andrew Adamatzky, director del Laboratorio de Cómputo No Convencional dentro del Departamento de Ciencias de la Computación en UWE. "En la última década, Physarum se ha convertido en un cuchillo suizo de cómputo no convencional: dale al moho un problema y lo resolverá". Y si dudas de la capacidad del moho esclerocio para ofrecer una alternativa de biocomputación extremadamente económica y eficiente en recursos al cómputo cuántico, vale la pena echar un vistazo a algunos de los logros del organismo en el laboratorio. Adamatzky y sus colegas han encontrado un éxito particular al permitir que el moho explore terrenos en miniatura, destacando regiones de interés con nutrientes que establecen parámetros de crecimiento para la red viva. Los paisajes 3D formados en Nylon se encuentran sobre platos de Petri de agua, lo que hace que las áreas bajas sean más deseables para el moho debido a la mayor humedad. Y las condiciones significan que el organismo extiende sus tubos protoplásmicos de una manera que imita el crecimiento de las redes de transporte, por ejemplo, al enrutar alrededor de áreas montañosas. Los investigadores han demostrado cómo el moho puede reproducir la ruta de la autopista más larga de Alemania y las gigantescas redes de carreteras en los Estados Unidos; autopistas en los Países Bajos, Bélgica, Francia y el Reino Unido; y hasta el mapa del metro de Tokio.