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Cambio en la química computacional en los últimos 50 años

Más que cambiar la química computacional se ha explicado, y el hecho de haberla explicado es, sin duda, el “cambio” más significativo. Si hubiéramos pedido a cualquier químico nombrar secciones de la química hace 50 años, enumeraría la química orgánica, inorgánica, analítica, incluso la bioquímica, tal vez física, pero la química computacional sería mencionada por pocos.

Pero irónicamente, alrededor de los 50 años, la química computacional ha crecido por encima de todas las otras partes de la química. Es decir, hoy en día la química computacional es un complemento fundamental de la bioquímica, la farmacología, la catálisis, las ciencias de los materiales, las nanociencias, la química ambiental (incluido el cambio climático) y las geociencias (incluidas las técnicas de detección precoz de terremotos). En este sentido, parece ser un complemento esencial de toda ciencia que existe y no existe. No, no es de todos, pero sí de los que a corto plazo traerán los cambios más significativos (Tómese este anuncio con el asunto que le corresponde; si es difícil “predecir” el pasado, ¿qué será “adivinar” el futuro).

Los químicos computacionales han formulado modelos de computación realistas, coherentes con las teorías físicas y basados en el carácter atómico-molecular “esencial” de la materia, para describir las estructuras que las producen y predecir sus propiedades estáticas y dinámicas con precisión “suficiente”. De hecho, han encontrado algoritmos computacionales adecuados que se pueden calcular en intervalos de tiempo “racionales” con las computadoras en el momento.

También han creado el lenguaje y los discursos adecuados para interpretar los resultados que han obtenido. Sin perder de vista la precisión para explicar a los experimentalistas el significado químico que emana de los resultados obtenidos, no solo para confirmar lo que ellos mismos han “visto” en sus laboratorios, sino también para inspirar nuevos experimentos o incluso dar continuidad a los ya realizados. Han trabajado en nuevos campos, abriendo nuevas vías del espacio químico. Esta iniciativa colectiva ha generado una gran cantidad de códigos computacionales, unos de código abierto y otros comerciales, que han impregnado a todas las disciplinas científicas modernas con nuevas ideas y estructuraciones cognitivas que han permitido predecir el comportamiento de la materia a escala atómica.

Retos para los próximos 50 años

El reto de la computación cuántica es evidente, ya que se trata de un paradigma totalmente diferente a la computación clásica. La computación cuántica nos lleva a dos nuevos focos de elaboración. La primera consiste en la construcción de un soporte material para la codificación de los qubits (y/o quditas) utilizados por los computadores cuánticos. Entre otros, (2,3)-dibromotiofeno ha sido propuesto. No ha recorrido un largo camino, pero puede encontrar las químicas computacionales

seguramente encontrará mejores moléculas. Segundo. Los algoritmos cuánticos y clásicos apenas se parecen. Por lo tanto, para adaptar los clásicos a la cuántica, es necesario reescribirlos por completo. De hecho, si disponer del variado ecosistema de software al que antes nos hemos referido es una ventaja fundamental —es decir, que los algoritmos programados de diferentes maneras produzcan los mismos resultados es una validación sólida—, también es un punto débil, porque la variedad dificulta la adaptación. Pero es un nudo que hay que soltar de verdad antes de empezar a hacer estos cálculos cuánticos.