‘Pare de la computació quàntica’ guanya un premi de física de 3 milions de dòlars | Física


Un físic teòric que mai ha tingut una feina habitual ha guanyat el premi més lucratiu de la ciència per les seves contribucions pioneres al camp de la informàtica quàntica.

David Deutsch, que està afiliat a la Universitat d’Oxfordcomparteix el premi Breakthrough de 3 milions de dòlars (uns 2,65 milions de lliures esterlines) en física fonamental amb altres tres investigadors que van establir les bases per a la disciplina més àmplia de la informació quàntica.

Deutsch, de 69 anys, es va conèixer com el “pare de la computació quàntica” després de proposar una màquina exòtica, i fins ara impossible de construir, per provar l’existència d’universos paral·lels. Seva paper el 1985 va obrir el camí per al ordinadors quàntics rudimentaris els científics estan treballant avui.

“Va ser un experiment mental que implicava un ordinador, i aquest ordinador tenia alguns components quàntics”, recorda Deutsch. “Avui s’anomenaria ordinador quàntic universal, però vaig trigar sis anys més a pensar-ho com això”.

Els premis Breakthrough, descrits pels seus fundadors de Silicon Valley com els Oscar de la ciència, es reparteixen anualment a científics i matemàtics que els comitès de guanyadors anteriors consideren dignes. Aquest any hi ha un premi de física, tres de ciències de la vida i un altre de matemàtiques. Cada un val 3 milions de dòlars.

Un premi de ciències de la vida reconeix els investigadors que van rastrejar la narcolèpsia fins a les cèl·lules cerebrals que s’eliminen per respostes immunitàries capricioses. El descobriment té va obrir la porta a nous tractaments per als trastorns del son.

Clifford Brangwynne
Clifford Brangwynne de Princeton comparteix un premi de ciències de la vida pel treball sobre proteïnes. Fotografia: Dee Sullivan

Un segon premi recau en Clifford Brangwynne a Princeton i Anthony Hyman a l’Institut Max Planck de Biologia i Genètica Cel·lular Molecular de Dresden per descobrir que les proteïnes, els cavalls de batalla de les cèl·lules, formen equips que s’assemblen a flashmobs, amb implicacions per a malalties neurodegeneratives. Un equip de DeepMind a Londres va guanyar el tercer premi de ciències de la vida per AlphaFold, un programa d’intel·ligència artificial que va predir les estructures de gairebé totes les proteïnes conegudes per la ciència.

El premi de matemàtiques s’atorga a Daniel Spielman de la Universitat de Yale pel treball que ajuda els televisors d’alta definició a gestionar senyals desordenats, les empreses de lliurament a trobar les rutes més ràpides i els científics evitar els biaixos en els assaigs clínics.

Deutsch va néixer a Israel, de pares que van sobreviure a l’Holocaust, i es va criar al nord de Londres, on la seva família tenia un restaurant. Per al seu doctorat, va treballar en teoria quàntica amb Dennis Sciama a Oxford, que prèviament va supervisar Stephen Hawking i Lord Rees, l’astrònom reial. Mentre aprofundia en els fonaments de la teoria, Deutsch es va fer un fan de la interpretació de Many Worlds proposada el 1957 pel físic nord-americà Hugh Everett III. Creieu en Everett, encara que molts hi lluiten, i els esdeveniments que es desenvolupen al nostre univers generen mons paral·lels invisibles on es desenvolupen realitats alternatives.

Deutsch, que es viu de llibres, conferències, beques i premis, va impulsar la informàtica quàntica amb descripcions de bits quàntics, o qubits, i va escriure el primer algorisme quàntic que superaria el seu equivalent clàssic.

Comparteix el premi amb Peter Shor al MIT, un expert en algorismes quàntics, juntament amb Gilles Brassard a la Universitat de Mont-real i Charles Bennett a IBM a Nova York, que van desenvolupar formes irrompibles de criptografia quàntica i van ajudar a inventar la teletransportació quàntica, una manera d’enviar informació d’un lloc a un altre.

Pere Shor
Peter Shor, un expert en algorismes quàntics al MIT, comparteix el premi de física

Van necessitar anys de treball minuciós d’Emmanuel Mignot a la Universitat de Stanford i Masashi Yanagisawa a la Universitat de Tsukuba per descobrir la causa de la narcolèpsia, un greu trastorn del son, pel qual comparteixen un premi de biologia. Els estudis de Mignot sobre gossos narcolèptics van rastrejar la malaltia fins als receptors mutats del cervell. Yanagisawa, mentrestant, va descobrir l’orexina, un neurotransmissor, que funcionava a través del receptor. Al principi, Yanagisawa va pensar que l’orexina jugava un paper en la gana, però els ratolins que no en tenien semblava menjar amb normalitat. Va ser només després que va decidir gravar els animals a la nit (els ratolins són nocturns) que el seu equip es va adonar que de sobte es van adormir. “Aquest va ser realment un moment eureka”, va dir Yanagisawa.

Un treball posterior de Mignot va trobar que els humans amb narcolèpsia no tenen orexina en una part del cervell anomenada hipocamp. Es creu que els grups de cèl·lules que produeixen orexina s’eliminen per reaccions immunitàries capricioses, motiu pel qual la narcolèpsia va augmentar a la pandèmia de “grip porcina” del 2009. El treball va obrir el camí per a nous fàrmacs que tracten la narcolèpsia imitant l’orexina.

Demis Hassabis
Demis Hassabis, de DeepMind, comparteix un premi de ciències de la vida pel seu treball sobre el plegament de proteïnes

Un tercer premi de ciències de la vida ha estat per a Demis Hassabis i John Jumper de l’empresa Alphabet DeepMind. L’equip es va proposar resoldre un gran repte de biologia de fa 50 anys, és a dir, predir com es pleguen les proteïnes. Com que la forma d’una proteïna determina la seva funció, això té una importància immensa per entendre les malalties i trobar fàrmacs per tractar-les.

A principis d’aquest any, l’equip de DeepMind va publicar les estructures de 200 m de proteïnes, estimulant el treball en àrees tan diverses com la malària i el reciclatge de plàstics. Hassabis l’anomena tant “la cosa més significativa feta amb IA a les ciències” com un punt de partida: una prova de principi que els trencaclosques que s’espera que perdurin més que les nostres vides es poden resoldre amb IA.

Abans de la pandèmia, els guanyadors dels premis Breakthrough, fundats per Sergey Brin, Mark Zuckerberg, Yuri Milner i altres, van rebre els seus premis en un esdeveniment brillant i ple d’estrelles a Silicon Valley. Si la cerimònia segueix endavant aquest any, és poc probable que Deutsch, que va fer una xerrada TED a través d’un robot, assisteixi, almenys en aquest univers. “M’agraden les converses”, va dir. “Però no m’agrada anar enlloc”.