A comienzos de la década de 1970, un extraño acontecimiento tenia lugar en las pantallas de computador ante la mirada atónita de miles de programadores alrededor del mundo. Ante sus ojos, se observaban criaturas digitales emergiendo de la nada, desplazándose, devorándose unas a otras, o desapareciendo sin dejar rastro. No se trataba de una película macabra sino de un sencillo algoritmo de nombre “el juego de la vida” que se había popularizado rápidamente y que era capaz de producir patrones sorprendentemente complejos. 

Su creador, el matemático británico John Conway, había establecido unas reglas sencillas para su juego, partiendo de una cuadrícula en la que cada casilla, también denominada célula, contenía una pieza binaria de información digital, un bit, que podía ser 0 o 1. Una celda, o célula, ocupada representaba la vida, y una vacía, la muerte. Partiendo de una configuración inicial de células, y con unas reglas basadas en el vecindario cercano a ellas, el juego hace iteraciones para ir formando un sinnúmero de patrones.

El proceso de interacción y evolución de estas células computacionales es lo que se denomina un autómata celular, y tienen múltiples aplicaciones más allá de su comportamiento hipnotizante. En la actualidad, los autómatas celulares se utilizan por ejemplo para simular y modelar fenómenos naturales, como la propagación de incendios forestales, el comportamiento de sistemas ecológicos, el flujo de fluidos y la dinámica de poblaciones. Estos modelos permiten estudiar cómo se desarrollan y evolucionan estos fenómenos bajo diferentes condiciones y reglas de interacción

Pero regresemos a la época en que “el juego de la vida” estaba en furor.  Varios trabajos argumentaban que el universo podía ser simulado por una computadora clásica con memoria ilimitada, reduciendo al universo y las leyes de la física, que deberían permanecer iguales en todas partes y en todo momento, a un autómata celular.  Para entender esta idea, podemos considerar que, de manera similar a como en un computador se representa la información mediante bits (0 y 1), en el universo, la información se expresa en términos de partículas subatómicas, campos y ondas, que también tienen diferentes estados.

De tal forma, el universo podría modelarse como una gigantesca computadora paralela, con sus partículas y componentes tratados como patrones de información en una cuadrícula de microprocesadores. Sin embargo, este enfoque no tuvo éxito debido a la física cuántica, que complicaba las cosas, al permitir que los sistemas cuánticos estén en superposiciones de estados antes de ser observados. 

A principios de la década de 1980, el premio Nobel de Física Richard Feynman propuso que una computadora cuántica podría superar las limitaciones de las computadoras clásicas al simular sistemas cuánticos, donde los bits son reemplazados por qbits. A diferencia de los primeros, los qbits pueden existir en una superposición de estos dos estados básicos, haciéndolos más “poderosos”.

Es importante destacar que la idea de que el universo sea modelado como un gran computador es aún una especulación y no hay evidencia experimental directa que respalde esta hipótesis. Pero, si en realidad podemos describir el universo como un gigantesco autómata celular cuántico, entonces el estudio de la física se convierte en un juego para intentar deducir el «software» de la inmensa computadora cuántica paralela en la que vivimos. 

Entramos en la era de la física digital cuántica, pero aún queda por incluir en esta receta un ingrediente más, la relatividad general, para llegar a una nueva física digital cuántica relativista.

Por supuesto, aún hay una gran brecha de conocimiento y experimentación para construir un modelo de juguete de un autómata celular cuántico que incluya todo y pueda aplicar las lecciones aprendidas durante estos años.  Tal vez toda esta historia sobre autómatas celulares y el famoso «juego de la vida» de Conway, simplemente nos recuerde, como en la canción «el juego de la vida» que interpretaba el puertorriqueño Daniel Santos, que cada elemento en la vida está interconectado y tiene su importancia.