“Misión sustentable”: un experto en computación cuántica explica cómo la ciencia va a revolucionar el futuro del planeta

La crisis climática interpela de manera urgente a las mentes brillantes del mundo. La acción humana está degradando los recursos del planeta a un velocidad acelerada, no sólo es una cuestión de aumento de la temperatura global, los ecosistemas tal como los conocemos hoy están en peligro y eso implica que nuestro hábitat podría llegar a un punto de no retorno.

Ante este escenario dramático, la ciencia avanza a paso firme en iniciativas que no solo mitiguen el efecto del calentamiento global sino que abre líneas de investigación que cambiarán la forma en la que se producen los alimentos y se genera la energía, entre otros asuntos urgentes.

En ese marco, el experto en computación cuántica y vicepresidente de Desarrollo y Comunicación del Instituto Weizmann de Ciencias de Israel, Roee Ozeri, visitó la Argentina para la presentación del Instituto Weizmann de Sustentabilidad Ambiental.

En diálogo exclusivo con Infobae, Ozeri contó entusiasmado que una mirada científica enfocada en el cuidado del planeta y orientada al objetivo de optimizar los recursos “tendrá un impacto que cambiará el rumbo de la sostenibilidad ambiental y esto es una tarea urgente”.

Con ese objetivo, “Misión sustentable” es uno de los lemas del flamante centro de estudios y proyectos científicos del Instituto Weizmann que nuclea a prestigiosos investigadores de todas las latitudes aunados bajo un espíritu común: los próximos 10 años son claves para el planeta y la ciencia debe ser protagonista.

“Creemos que la próxima década debería importar. En la ciencia se construyen planes de investigación para décadas porque se necesita tiempo para hacer avances científicos. En este caso, no tenemos ese tiempo. Necesitamos lograr pronto los avances que impactarán en la sostenibilidad”, consideró de manera contundente.

Si bien el reloj de cuenta regresiva no marca un momento exacto, Ozeri cree que la mayoría de los científicos están de acuerdo en que la humanidad se enfrenta a un escenario de punto de inflexión: “Si no tomáramos las medidas necesarias, los efectos sobre el medio ambiente serán tales que tardaría siglos en revertirse”.

Advierte que cuando los recursos se vuelvan críticos será muy difícil volver al punto inicial, por eso, entre otras cosas, plantea que nos encontramos ante un escenario de urgencia energética.

“Sabemos que tenemos que reducir las emisiones de carbono. Necesitamos llegar a un punto cero global neto. Tenemos que asegurarnos que podremos producir comida sin explotar tierra en la escala en que lo estamos haciendo ahora, sin gastar tanta energía como en la actualidad. Necesitamos garantizar un suministro continuo de agua limpia a la población y que la biodiversidad en los océanos esté protegida. Sabemos que en todos esos frentes, si no actuamos rápido, podemos llegar a un punto en el que será imposible volver a atrás”, señaló.

Un centro de investigación sustentable

“Hemos identificado que muchos de nuestros científicos están interesados en investigaciones de alto impacto en la crisis ambiental. Y lo vemos en todos los ámbitos: en biología y en química, en las ciencias de la computación, áreas donde los científicos están tratando de encontrar códigos que hagan que la química sea más eficiente, por ejemplo, y que consuma menos energía. Vemos eso en la física, buscando formas de capturar la luz de manera más eficiente”, explicó Ozeri.

Frente a estas inquietudes de los investigadores, el propósito del Instituto Weizmann de Sustentabilidad Ambiental es proporcionar la infraestructura, la financiación, y el talento, atrayendo a científicos y estudiantes que posibilitarán mayores progreso en las investigaciones.

El experto en computación cuántica planteó que una de las dificultades en la sostenibilidad ambiental es que no se trata de un problema único por abordar, la realidad presenta un entramado complejo con múltiples aristas que necesitan atención urgente: “Es realmente un enorme portfolio de problemas y todos están interconectados. No hay balas de plata ni soluciones mágicas, sin embargo creo que podemos dirigir nuestra atención hacia los problemas centrales”.

Para él, uno de esos problemas cruciales es la producción de alimentos: “Consumimos tierra en grandes cantidades. La producción de alimentos hoy es responsable del 30% de las emisiones de carbono, ya sea por el consumo de energía y el uso de combustibles fósiles o por el metano que el ganado emite a la atmósfera. Entonces, si encontráramos una forma más eficiente de producir alimentos mediante el uso de herramientas que fijen el carbono y así generar las proteínas y los carbohidratos que necesitamos de una manera más eficiente, eso tendría un gran impacto en el medio ambiente”.

Otro de los grandes dilemas que enfrenta la humanidad es llegar a cero en términos de emisiones de carbono. El mundo se ha fijado como meta lograrlo dentro de unas pocas décadas, para el 2050. “Ese es un gran desafío y llegar a ese punto no se trata solo de regulación (estatal o global). Se trata también de cambiar nuestra forma de vida y nuestros hábitos”, señaló.

En este aspecto, la capacidad de innovación tecnológica y el encontrar nuevas formas de generar energía son cruciales. En palabras sencillas, la innovación es el camino para poder mantener la capacidad de producción de alimentos en los niveles actuales, mantener la posibilidad de viajar o nuestra capacidad de calentar nuestras casas o iluminarlas con electricidad emitiendo mucho menos carbono. Necesitamos las tecnologías y para desarrollarlas es fundamental la ciencia que impulsa esas tecnologías y en ese punto, son claves los centros de investigación con mirada sostenible.

En cuanto al tercer desafío, Ozeri pone de ejemplo su propio país, Israel: “Es una nación que se asienta en una zona que ha sufrido una severa desertificación hace siglos, el suministro de agua era un gran problema para las personas en nuestra área. Sé que las sequías también han estado afectando a Argentina. En ese contexto, creo que asegurar el suministro de agua es ciertamente un desafío. Somos organismos vivos y sin agua limpia estamos condenados”.

— Profesor Ozeri, en cuanto a su campo específico de investigación, ¿cuál es el papel de la computación cuántica ante la crisis ambiental global?

— Las computadoras cuánticas se basan en sistemas cuánticos. Para entenderlo, la física cuántica es una física de objetos pequeños. Entonces, estas son computadoras que usan bloques de construcción cuánticos como átomos, electrones, fotones o circuitos eléctricos muy, muy fríos y nanométricos. ¿Por qué tendríamos que tomarnos todas las molestias de construir computadoras a partir de estos sistemas Quantum? Porque sabemos que las computadoras cuánticas podrán resolver problemas que no podemos resolver en la actualidad con ninguna computadora del mundo.

Como ejemplo, la producción de alimentos es responsable del 30% de las emisiones de carbono globales, y en gran parte esto se debe a la necesidad de sintetizar fertilizantes. Hoy no alimentamos a la humanidad con fertilizantes naturales, sino con sustancias que se fabrican sintéticamente a través de procesos químicos.

El proceso para sintetizar fertilizantes a través de la generación de amoníaco es un proceso que fue inventado por Fritz Haber hace unos cien años y utiliza materiales que están en el aire (el nitrógeno), lo cual es maravilloso. Pero para hacer eso, se necesita invertir mucha energía. Entonces nos preguntamos cómo se crea de manera óptima una reacción química, en particular la síntesis de amoníaco, que es importante para la producción de alimentos, y es una pregunta que no podemos responder hoy incluso usando las mejores computadoras actuales. Pero las computadoras cuánticas podrán resolverlo.

Entonces, si podemos construir computadoras cuánticas que sean lo suficientemente grandes y eficientes, podrán calcular cómo sintetizar moléculas, entre otras cosas, de forma energéticamente óptima. Este es un ejemplo claro de cómo las computadoras cuánticas podrán ayudar a mejorar la sostenibilidad.

— En cuanto a la Inteligencia Artificial, todos los días descubrimos nuevas áreas de aplicación, ¿cuál es su rol en la ciencia aplicada a la sostenibilidad?

— La Inteligencia Artificial es una nueva revolución en la informática. Nos permite hacer cosas que pensamos que las máquinas nunca serían capaces de hacer, las máquinas de hoy vencen a los mejores maestros de ajedrez, pueden incluso volverse creativas al generar nuevas ideas. Eso es increíble y significa impactos fundamentales y muy profundos en la ciencia. Uno de estos impactos tiene que ver con el hecho de que hoy en día los científicos recolectamos enormes cantidades de datos.

Pero tomar grandes cantidades de datos y convertirlos en conocimiento, en descubrimiento científico, es algo muy complejo para los humanos porque la velocidad a la que los nosotros pueden analizar los hechos y los detalles es limitada, puede llevarnos años. Mientras que las máquinas pueden tomar estos enormes conjuntos de datos y transformarlos en conocimiento a un ritmo mucho más rápido. Entonces, los algoritmos de IA nos permiten manejar grandes volúmenes de información y nos permiten avanzar en áreas de investigación que tienen miles de parámetros.

En el caso de la ciencia ambiental, es un área de investigación en el que no es un solo parámetro que necesitamos controlarlas, son miles de parámetros y allí la IA juega un rol clave. El otro impacto de la ciencia tiene que ver con que antes necesitábamos “compañeros de pensamiento”, personas con las que discutir y aportar ideas para llegar a un ángulo diferente. Necesitábamos gente a nuestro alrededor y creo que siempre necesitaremos personas a nuestro alrededor.

Ahora, nos estamos moviendo lentamente hacia un área donde nuestros socios de pensamiento quizás sean las máquinas. Podríamos tener una interesante conversación científica arribando a nuevas ideas fascinantes al conversar o mantener una discusión con ellas, ¿adónde nos llevaría eso? no lo sé. Es una increíble era por venir.

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