Nanotecnología

Uno de los principales problemas de la computación cuántica son las grandes dificultades técnicas, son necesarias grandes cantidades de qubits para cualquier cálculo que implica la corrección de errores; para ninguno de los sistemas actualmente propuestos es trivial un diseño capaz de manejar un número lo bastante alto de qubits para resolver problemas interesantes. Además hay que tener en cuenta el fenómeno de decoherencia: la superposición cuántica (capacidad de existir un qubit en dos universos paralelos) es difícil de obtener y mantener ya que cualquier interacción con el exterior obligará al qubit a adoptar un valor definido.

Otro problema es que no se ha encontrado el hardware ideal para tales computadoras cuánticas; simplemente se han definido una serie de condiciones que debe cumplir, por ejemplo, el sistema debe ser escalable ya que cuanto mayor sea el problema, mayor número de qubits debe tener; también debe de seguir una coherencia cuántica…

En cuanto a las ventajas, no necesariamente el computador cuántico hará mejor las cosas que las computadoras actuales, por ejemplo, las computadoras actuales son muy buenas para multiplicar grandes números, sin embargo para realizar operaciones repetitivas las computadoras cuánticas pueden hacer uso del cómputo en paralelo: la factorización de grandes números, la búsqueda en bases de datos.

Estudios recientes nos hablan de los nanotubos de carbono de pared sencilla (SWCNT), que resultan interesantes en este tema ya que se vuelven metálicos y semiconductores en función de cómo se enrollen y se podrían aplicar a varios dispositivos, como transistores de efecto campo ultrapequeños, dispositivos de un solo electrón, dispositivos de informática cuántica y dispositivos emisores de luz.

Un grupo de investigación del Instituto Japonés de Investigaciones Físicas y Químicas ha realizado amplios esfuerzos experimentales para aplicar los SWCNT a dispositivos de un solo electrón y dispositivos de informática cuántica (qubit) con un solo punto cuántico como estructura básica.         

Estuve hace poco en un maratón científico sobre nanotecnología. Me resultó interesante lo que afirmó un conferenciante: los virus son nanomáquinas naturales.Las partículas víricas, a pesar de tener una organización estructural relativamente sencilla, son capaces de autoensamblarse , están dotadas de extraordinarias propiedades físicas y químicas, y realizan funciones complejas biológicas. También, sabemos que las propiedades de las partículas víricas pueden modificarse mediante técnicas de ingeniería genética y proteínas.

El problema que existe hoy en día, según nos contaron, es que todavía no se ha conseguido que las partículas víricas funcionen como lo que son, pequeñas nanomáquinas, sin evitar que éstas modifiquen la actividad genética de las células que tienen alrededor… Si llegáramos a conseguir que los 'virus' continuaran con todas sus funciones, excepto la de causar enfermedades, sería el primer paso para aproximarnos a un mundo complejo, el de las nanomáquinas, y a la vez, sencillo, ya que si pensamos un poco, un virus tiene pocas funciones y es un organismo sencillo.

Los virus no tienen capacidad de autoreproducirse, por eso, 'penetran' en las células de los organismos, causando a su paso grandes trastornos en las células, que dependiendo del tipo de virus, tendrán o no cura.

Si consiguiéramos dotar a los virus de capacidad reproductora, ya no tendrían que infectar a las células, porque serían completamente autosuficientes.

Desde el punto de vista de la Nanotecnología, las propiedades y funciones de las partículas víricas sirven para fabricar nuevos nanodispositivos.

Los sistemas biológicos están constituidos por máquinas moleculares ( ver ) que actúan con una eficiencia con la que las máquinas diseñadas por los hombres apenas pueden soñar…

Por ello, debemos emplear todos nuestros esfuerzos en 'aprovechar' las características de estas nanomáquinas naturales, con el fin de avanzar en nuestros conocimientos científicos todo lo que podamos, porque… hay mucho por descubrir.