Computación cuántica en Medicina

La computación cuántica es un campo en pleno desarrollo al que se le asigna un importante lugar en el futuro de la informática y de la electrónica. Pero podría tener también una aplicación directa en Medicina, y de forma más específica en Radiología. Una especie de Resonancia Magnética capaz de identificar moléculas específicas o grupos moleculares en el interior de las células en vez del cuerpo como un todo.

Las técnicas habituales de RMN no funcionan bien con volúmenes pequeños, de modo que todavía queda mucho por inventar en cuanto a la imagen médica de alta precisión. La propiedad de resonancia de la materia se emplea para los actuales sistemas de RMN, pero existen limitaciones técnicas que reducen mucho el campo de moléculas que podemos medir con precisión. Actualmente estas barreras se superan en cierta medida gracias al software que procesa la información, pero también hace que las imágenes sean más complicadas de interpretar y procesar.

La computación cuántica al rescate.

Una pareja de investigadores de la Universidad de Pittsburgh han puesto en marcha un sistema que utiliza métodos de computación cuántica para paliar las limitaciones del hardware actual y poder ver todo el campo magnético al mismo tiempo. Aumentando el campo que es visible para nuestras herramientas, los investigadores han logrado aumentar por diez el ratio entre la fuerza de campo máxima detectable y la precisión del campo, en comparación con la técnica estándar usada antes.

El artículo, publicado en Nature Nanotechnology nos acerca un paso más a los sistemas de RMN a nanoescala que servirían para estudiar propiedades moleculares y celulares de forma no invasiva. Todos los métodos actuales para lograr la cantidad de información que nos daría la nano-RMN destruyen los tejidos, por ejemplo una biopsia o un análisis de sangre.

Nuestro trabajo demuestra que los métodos de computación cuántica llegan más allá de la tecnologías puramente electrónicas y pueden resolver problemas, que antes, parecían barricadas fundamentales al progreso hacia mediciones de alta precisión

— Gurudev Dutt, University of Pittsburgh

High-dynamic-range magnetometry with a single electronic spin in diamond N. M. Nusran, M. Ummal Momeen & M. V. Gurudev Dutt; Nature Nanotechnology (2011), Published online 18 December 2011. doi:10.1038/nnano.2011.225