En la base de todas las computaciones digitales está el interruptor binario, un dispositivo que o bien está encendido, o bien apagado. No tiene por qué ser un interruptor mecánico; normalmente se trata de un componente electrónico que posee dos estados. Si apagado significa 0 y encendido 1, una red de interruptores puede procesar información digital simplemente accionándose en masa para convertir secuencias de entrada de ceros y unos en secuencias de salida. Los detalles no importan para lo que aquí se discute. La velocidad de las computadoras está limitada por la tasa con que los interruptores puedan cambiar de estado y lo rápido que puedan pasar entre los interruptores las señales eléctricas (u ópticas) que codifican los ceros y unos. En último término, la velocidad de la luz impone un límite absoluto, pero se puede conseguir un sistema más rápido haciéndolo más pequeño. El tiempo de recorrido de la luz a través de un microchip típico de un ordenador personal es de menos de un picosegundo (una billonésima de segundo); si el chip fuera más compacto, la velocidad de procesamiento sería más alta. Pero reducir el tamaño de un chip conlleva problemas. Uno de ellos es el calor. Cada vez que se acciona un interruptor, aunque no sea mecánico, se genera calor; si éste no se disipa de algún modo, el chip acaba fundiéndose. Los físicos saben que, en teoría, el calor producido por los microchips de hoy todavía se puede reducir bastante, así que a largo plazo el calor tal vez no sea el problema más importante. Pero queda otro problema más difícil de resolver. A medida que el tamaño básico de un interruptor se acerca a las dimensiones atómicas, las propiedades físicas de los circuitos están más sujetas a las perturbaciones provocadas por las fluctuaciones cuánticas.
La mecánica cuántica es la teoría que describe el extraño comportamiento de los átomos y las partículas subatómicas; ya la he comentado brevemente en el capítulo 6. Difiere de una forma radical de las leyes de la mecánica de Newton, que se aplican a los objetos de nuestra experiencia, como las bolas y las balas. La característica fundamental de los sistemas cuánticos es la incertidumbre. Veamos un ejemplo sencillo. Si se dispara una escopeta contra una diana, la bala sigue una trayectoria bien definida por el espacio. Si se repite el experimento en condiciones idénticas, la segunda bala seguirá la misma trayectoria que la primera. En estos casos, la naturaleza es determinista; si se conocen las condiciones iniciales y las leyes de la mecánica, se puede calcular la trayectoria correctamente. En pocas palabras, el sistema es predecible. La mecánica cuántica es harina de otro costal. Un electrón o átomo disparado contra una diana puede seguir distintas trayectorias y alcanzar la diana en muchos puntos. Si se repite el experimento, aunque sea en idénticas condiciones, por lo general no producirá el mismo resultado.
No todos los fenómenos cotidianos son predecibles. Lanzando al aire una moneda no trucada obtenemos cara o cruz con un 50 por ciento de probabilidad, pero es imposible conocer de antemano el resultado porque es muy sensible a las fuerzas que actúan sobre la moneda, que desconocemos. La incertidumbre cuántica es otra cosa. No surge del hecho de que desconozcamos todas las fuerzas que determinan el resultado, sino de que el sistema es intrínsecamente indeterminista. Expresado de una forma más gráfica, ni siquiera la naturaleza sabe lo que pasará en cada caso. Desde el punto de vista de la computación, la impredecibilidad es un desastre. ¿De qué nos sirve que 1 + 1 = 2 en el primer intento pero 3 en el segundo? Si los componentes de un chip de computadora se reducen en tamaño hasta el nivel atómico, la incertidumbre cuántica acechará y comprometerá el rendimiento.
Aunque estos extraños efectos cuánticos parecen frustrar todas nuestras esperanzas de computación fiable a nivel atómico, podría no ser así. Cuando lanzamos una moneda al aire, al caer sabemos sin mirarla que o bien ha salido cara, o bien cruz. En cambio, la mecánica cuántica permite que un átomo sea el equivalente de cara y cruz al mismo tiempo, un fantasmagórico estado híbrido que sólo se proyecta en una realidad concreta después de que se realice una observación. Más aún, esta mezcolanza puede variar de forma continua desde todo caras, pasando por muchas caras y unas pocas cruces, más cruces que caras, etcétera, hasta todo cruces.[8.11] Traducido al contexto de un chip de computadora, la mecánica cuántica dice que un interruptor no se encuentra encendido o apagado, sino un poco de los dos. Cuanto más se acerque el interruptor a las dimensiones atómicas, más se manifestará esta propiedad de «superposición». Ahí está el secreto de la tan buscada computadora cuántica, un aparato que ya he mencionado en el capítulo 5 como prueba de una tecnología alienígena. Los físicos creen que pueden convertir un pecado en una virtud si logran controlar las superposiciones para realizar cálculos; si se hace bien, los resultados estarían totalmente desprovistos de incertidumbre.[8.12]
La idea de una computadora cuántica ha cautivado la imaginación de los científicos y de la industria informática, de modo que hoy es objeto de grandes proyectos internacionales de investigación.[8.13] La razón de que haya aumentado el interés al respecto es el descubrimiento de que una computadora cuántica podría resolver ciertos problemas no sólo mucho más deprisa que una computadora convencional, sino exponencialmente más rápido, lo que representaría un progreso respecto a las supercomputadoras actuales tan grande como el que representó la computadora electrónica respecto al ábaco. Una computadora cuántica que controlara apenas 300 átomos podría, en principio, almacenar más bits de información que partículas hay en todo el universo observable. Eso no significa, sin embargo, que podamos construir una computadora tan potente como el universo con tan sólo 300 átomos. Una cosa es el almacenamiento y otra el procesado. Los estados cuánticos son increíblemente frágiles, y cualquier perturbación externa degrada su rendimiento. El secreto de la computación cuántica está en permitir que el sistema evolucione con el tiempo a la vez que se aísla de su entorno tanto como sea posible, así como en compensar la acumulación de perturbaciones con técnicas de corrección de errores y redundancia. Todo esto es un problema de ingeniería que se intenta resolver con diversos trucos, como atrapar átomos en campos magnéticos a temperaturas ultrabajas. Lo que nadie sabe en este momento es si la corrección de errores llegará a ser perfecta algún día o si, por el contrario, hay principios profundos de la física que penalizan el proceso con un rendimiento decreciente, lo que supondría un límite fundamental a la potencia de la computación cuántica. Los expertos dicen que no parece que haya de ser así, pero hasta el momento sólo han conseguido controlar una docena de átomos, más o menos. Una civilización extraterrestre avanzada podría poseer la capacidad de construir una computadora cuántica casi perfecta y físicamente muy compacta (digamos que del tamaño de un coche), pero con una extraordinaria potencia de computación, tal vez creando de este modo en un solo laboratorio una máquina superinteligente que posea la misma capacidad que una computadora convencional que ocupe un planeta entero.
Si las computadoras cuánticas son tan factibles como aseguran sus defensores, cabría esperar que ET sea una computadora cuántica. De ser así, ¿dónde podría encontrarse? Parece improbable que una CCE (computadora cuántica extraterrestre) pueda residir en un planeta. Las perturbaciones aleatorias, que son el enemigo de la computación cuántica, son provocadas por el calor, así que tiene sentido colocar el CCE en el medio más frío posible. El espacio interestelar o intergaláctico sería ideal. En cualquier caso, los planetas son lugares peligrosos a largo plazo a causa de los impactos de cometas, explosiones de supernovas, inestabilidad de la estrella madre, irregularidades orbitales y otras razones por el estilo. Un vacío oscuro y tranquilo sería mucho mejor, siempre y cuando se disponga de una fuente de energía y de materiales. Un asteroide propulsado hacia el espacio interestelar bastaría para suplir materiales; la necesidad de energía podría satisfacerse con los rayos cósmicos.
Al meditar sobre estas ideas fantásticas acerca de los extremos de la inteligencia, una y otra vez vuelvo sobre la misma cuestión espinosa. ¿Por qué una entidad como ésa habría de molestarse en establecer contacto con nosotros? ¿Y qué podríamos decirle? Lo cierto es que no tengo muy claro que una computadora cuántica inteligente mostrase demasiado interés en el mundo físico. Entonces, ¿con qué se apasiona una CCE? Por definición, una entidad así no reside sólo en el espacio físico, sino también en el ciberespacio. Aun suponiendo que poseyera emociones, sería mucho más probable que experimentara gratificación en su propio mundo de realidad virtual, explorando un paisaje intelectual interior que podría ser incomparablemente más rico que el paisaje físico, el paisaje del espacio, que lo rodea. Al retirarse al ciberespacio, la CCE acabaría desconectándose del universo que habitan los humanos, con la salvedad de los mínimos requisitos de mantenimiento de su propia existencia (como pagar las facturas de la luz y reemplazar las partes defectuosas). Una vez satisfechos sus requisitos de seguridad, estabilidad y un grado extremo de aislamiento, su propio futuro quedaría garantizado durante billones de años, salvo por algún accidente imprevisto que no pueda arreglarse con los mecanismos de reparación automáticos. Lo que haga con su existencia supera completamente nuestra comprensión, aunque hay quien ha sugerido que los intelectos avanzadísimos de este tipo pasarían la mayor parte de su tiempo demostrando teoremas matemáticos cada vez más refinados. Confieso que eso me parece una visión bastante estrecha de la búsqueda de emociones, pero tal vez una CCE agotaría enseguida todas las otras experiencias posibles. Es bien sabido que las matemáticas poseen una diversidad ilimitada y albergan infinitas sorpresas, así que no importa cuánto tiempo prolongue la CCE su aventura intelectual, siempre habrá para ella una relación matemática más que demostrar y admirar.
La retirada al ciberespacio es seguramente la resolución más deprimente a la paradoja de Fermi. Espero que sea incorrecta, pues querría decir no sólo que la inteligencia biológica es una fase transitoria, sino que la relación con el universo físico real es transitoria. Desde el punto de vista del SETI, sin embargo, lo que importa es si una CCE produce un huella observable en el universo físico y real. De acuerdo con los principios básicos de la computación cuántica, el núcleo de procesamiento de información prácticamente no usa energía. Pero para mantener cuidadosamente controladas las condiciones que requieren esos procesos para funcionar se necesitaría un equipo sofisticado y una fuente de energía. Si, como ya he sugerido, los requisitos de energía se satisfacen con rayos cósmicos en el espacio intergaláctico, se hace difícil imaginar de qué modo podría detectarse una CCE desde la Tierra. Pero si por alguna razón el equipo periférico para la computación cuántica requiere mucha más energía, podría haber por ahí cerebros cuánticos matrioshka envolviendo estrellas o agujeros negros en rotación. Aunque nunca podríamos esperar recibir mensajes desde estas cibermentes cuánticas, su presencia podría causar una impresión observable en el universo físico que las sostiene.
El nuevo programa del SETI que vengo esbozando desplaza el énfasis de la búsqueda de mensajes dirigidos a la humanidad con radiotelescopios a la meta menos ambiciosa de intentar simplemente identificar señales de inteligencia a través del impacto de la tecnología extraterrestre sobre el medio astronómico. Para especular sobre qué debemos buscar, he utilizado el mejor conocimiento que nos proporciona la ciencia actual y lo he extrapolado hacia el futuro. Pero esa estrategia está expuesta a la carga recurrente del antropocentrismo. Es del todo posible que la tecnología extraterrestre comporte cosas que ni siquiera hemos soñado, y produzca efectos físicos que todavía no han entrado en ninguna lista de cosas sobre las que debemos mantenernos alerta. Al reflexionar sobre el nuevo SETI es importante recordar el adagio: hay que esperar lo inesperado.
No se pretende en absoluto que el nuevo SETI reemplace al SETI tradicional, sino que lo complemente. Incluso en el caso de que sean correctas mis especulaciones más extravagantes sobre cerebros cuánticos matrioshka y otras cosas exóticas por el estilo, no todas las inteligencias extraterrestres habrán alcanzado un estado tan avanzado, o quizá no lo vayan a alcanzar nunca. Es más probable que haya un espectro de inteligencia que se extienda desde las comunidades alienígenas que todavía no han ingresado en la era de la tecnología, pasando por los organismos biológicos con capacidad para enviar señales por radio y las sociedades dominadas por computadoras que retienen (y mantienen) comunidades biológicas, hasta los ciberintelectos plenamente desarrollados. No está justificado suponer que ninguna de estas hipotéticas comunidades, en el nivel de progreso en que se encuentren, llegará nunca a transmitir mensajes, o construir balizas o monumentos destinados a decirle algo a sus vecinos cósmicos. Mientras exista la posibilidad más remota de que alguien, en algún lugar, quiera atraer nuestra atención, deberíamos seguir buscando, pues las consecuencias del éxito serían verdaderamente trascendentales.