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Malka Mekler

Computación cuántica para limpiar el mundo: Una realidad lejana pero prometedora

Un algoritmo cuántico podría identificar mejores compuestos para una captura de carbono más eficiente.

La cantidad de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera continúa aumentando diariamente y sin señales de detenerse o disminuir. Una gran parte de la civilización depende de la quema de combustibles fósiles, e inclusive si se logra desarrollar una fuente de energía de reemplazo, el daño ya está hecho.


Al no ser eliminado el CO2, este se queda en la atmósfera causando estragos durante siglos. No cabe duda que la captura de carbono atmosférico es un remedio potencial para este problema, ya que extraería el dióxido de carbono del aire y lo almacenaría permanentemente para revertir los efectos del cambio climático.



De acuerdo con EurekAlert, las tecnologías prácticas de captura de carbono aún se encuentran en las primeras etapas de desarrollo, y una de las más prometedoras implican una clase de compuestos denominados aminas las cuales tienen la capacidad de unirse químicamente al CO2. La eficiencia es un factor clave en el diseño de estas tecnologías, así como la identificación de compuestos ligeramente mejores que podrían conducir a la captura de miles de millones de toneladas de CO2 adicionales.


Por su parte, investigadores del Laboratorio Nacional de Tecnología Energética y la Universidad de Kentucky implementan un algoritmo para estudiar las reacciones de las aminas a través de la computación cuántica. Dicho algoritmo puede ser ejecutado en una computadora cuántica existente para encontrar compuestos de amina útiles para la captura de carbono más rápidamente.



Cabe destacar que cualquier algoritmo informático que simula una reacción química debe tomar en cuenta las interacciones entre cada par de átomos involucrados. Es más, una molécula simple de tres átomos como el CO2 que se une con la amina más simple, el amoníaco, da como resultado cientos de interacciones atómicas, lo cual suele molestar a las computadoras tradicionales. Sin embargo, este es el tipo de pregunta que sobresalen en las computadoras cuánticas.


A pesar de ser una posibilidad para tratar los problemas ambientales, las computadoras cuánticas aún son una tecnología en desarrollo y no son suficientes para manejar este tipo de simulaciones directamente. Aquí es donde entra en juego el algoritmo del grupo, ya que este permite que las computadoras cuánticas existentes analicen moléculas más grandes y reacciones más complejas, lo cual es vital para aplicaciones prácticas en campos como la captura de carbono.


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