Saúde e computação quântica

Confesso que quando comecei a escutar sobre computação quântica, lá nos idos de 2016, na minha cabeça imaginava que seria algo de teóricos e muito provavelmente com aplicações totalmente alheias ao mundo dos mortais.

Para começar, entender esse negócio é difícil até pra quem é afeito ao mundo digital. O que até hoje parece supermoderno por ser digital ou binário, isto é,  estar em combinações entre 0 e 1, na computação quântica passa a ser, digamos, ultrapassado. Deixe-me tentar explicar: 1 bit (binary digit), representa um pulso elétrico (1), ou ausência dele (0) — por isso o 0 e o 1. Um byte, é um conjunto de 8 bits. Logo, em 1 byte teremos 2 possibilidades ( 0 ou 1), elevado a 8 recombinações , dando 256 possibilidades. Assim, um símbolo ou caractere no computador, representa um byte.

Para que isso aconteça, os computadores utilizam uma tabela que combina números binários com símbolos específicos e padronizados na tabela ASCII (American Standard Code for Information Interchange).
Assim:

  • 1 kilobyte (KB ou Kbytes) = 1024 bytes;
  • 1 megabyte (MB ou Mbytes) = 1024 kilobytes;
  • 1 gigabyte (GB ou Gbytes) = 1024 megabytes;
  • 1 terabyte (TB ou Tbytes) = 1024 gigabytes.

E por aí vai.
Na computação quântica, não temos mais os bytes, mas os qubits!

Na computação quântica, a medida não é mais binária, entre zero “ou” 1, mas pode ter o tamanho tão grande que admite combinações de zero “a” 1, a bem da verdade, algo entre esses dois extremos. Logo, pra entendermos, se zero é branco e um é preto, na computação quântica passamos a ter uma escala enorme de cinzas entre o branco (zero) e ou preto (um). Enquanto num temos uma representação matemática expressada através dos códigos, no outro temos algo mais fluido, um mar de possibilidades que reflete o comportamento da física das partículas, como fótons e elétrons. Nasce enfim o qubit.

Até então essa balela toda tava muito legal na teoria, mas com poucos resultados práticos. Então há poucas semanas o Google anuncia a chamada ‘supremacia quântica’, onde seu computador quântico resolveu em segundos o que um supercomputador profissional gastaria milhares de horas .

Mas o que tudo isso tem a ver com saúde e medicina? Tem muito e vamos tentar resumir.

Como a capacidade de análise massiva de dados e de possibilidades é imensa pelos computadores quânticos, o que antes se imaginava impossível, passa então a ser realidade. Por exemplo, pode-se simular uma nova droga e criar um ensaio sobre essa possibilidade, o qual antes demoraria anos entre tentativas e falhas. Podem-se criar ensaios clínicos computacionais para tentar dar utilidade às milhares de drogas já existentes, só que para outras eventuais afecções, diferentes daquela para a qual estas drogas foram originalmente testadas. Por exemplo, temos a AtomWise, que usa inteligência artificial e redes neurais para simular e testar novas possíveis drogas, já tendo sucesso em alguns casos, como o ensaio computacional em ações contra o Ebola – vale a visita ao site e leitura.

Outra aposta é o ‘booster’ no sequenciamento de DNA. Demoramos quase duas décadas para terminar o sequenciamento mas, ainda hoje, é caro, lento e fragmentado. Por exemplo, testam-se genes específicos para alimentação ou pontos específicos de algumas doenças, como genes associados a tipos de câncer, como o BRCA1 e BRCA2 (mama e ovário). Com o advento da computação quântica, acredita-se que teremos possibilidades de avaliações mais completas e baratas, além dos ensaios de possíveis soluções perante a informações imensas e complexas as quais pouco sabemos lidar.

O chamado point of care, (saúde dentro de casa, com avaliações e exames — até complexos — feitos por nós) queridinho do futuro da saúde da humanidade, está esbarrando num ponto crucial: o número de dados gerados. Uma infinidade de equipamentos e gadgets estão sendo cada vez mais plugados em nosso corpo. Passamos em menos de uma década da geração de terabytes para zettabytes. Saber como filtrar e tornar útil tudo isso, depende fundamentalmente da computação quântica. Conseguiremos ter, de maneira fidedigna, tendências e entrar no campo da saúde preditiva, fazendo um biohacking de nós mesmos, literalmente.

Dois outros pontos não menos importantes são a análise massiva de publicações, por exemplo listadas no pubmed e outras bases de dados, bem como a segurança de dados. Também nisso teremos a influência significativa da computação quântica. Meta-análises feitas em segundos sobre dados publicados em milhares de artigos onde seria humanamente impossível de se fazer, no primeiro caso. No segundo, considerando a segurança das informações médicas, dificilmente surgirá algo para “craquear” chaves quânticas.

O que antes parecia demorado, passará a ter fatores de aceleração que inverterão essa sensação — será na verdade o contrário — teremos o famoso: “quando vi já tinha ido!”. Desenvolver uma nova droga ou possibilidade terapêutica de maneira extremamente precisa, criar um modelo biológico para testar essa e outras novas drogas e entregar resultados confiáveis, toda essa ficção começa a tomar corpo “de realidade” com essa nova era da computação quântica.

Demorávamos anos, gastando recursos e a esperança de doentes e seus entes queridos. Passaremos agora a gastar tempos muito menores, talvez até segundos, dependendo da hipótese e da base de dados já existente. Quem trabalha na saúde já começa a ter essa sensação, principalmente com a explosão das drogas imunobiológicas, usadas para doenças como Crohn e vários cânceres – estamos vivendo a era da cronificação do que era mortal. Tudo isso com inteligência artificial, data Science/big data e muita energia humana, ainda engatinhando e sem os auspícios da computação quântica.

Você consegue imaginar o que vai acontecer na maturação da computação quântica? É até difícil. Seremos, muito rapidamente, seres hackeados e longevos, muito longevos, e isso trará outros problemas, mas essa é outra história.

Alexandre Parmahttps://infohealth.com.br
Médico radiologista e entusiasta de tecnologia. Fundador da hygia bank

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