¿Cuáles son algunos problemas interesantes sin resolver que probablemente estemos a punto de resolver? Me refiero en gran parte a los problemas en ciencias, informática, ingeniería y matemáticas.

Uno de los problemas destacados en la intersección de las matemáticas y la física es la explicación de las propiedades macroscópicas (conocidas como orden cuántico topológico ) que surgen del comportamiento cuántico genuino. Esto es importante debido a su conexión con la computación cuántica escalable y el comportamiento de fases exóticas de la materia . Para mí es importante porque hace tres años, un físico brillante me pidió que resolviera el problema # 2 en esta lista (adelante, mira):
http://www.math.princeton.edu/~a…

Recuerdo claramente que la expresión de mi cara no era de incredulidad porque esperaba que resolviera un problema del milenio en la Física Matemática. La expresión de mi rostro era la de una persona normal que no sabía qué significaban las palabras que escuchaban. Aún así, me dejó con un libro y una especie de “Puedes hacer esto”. Me tomó 3 meses hasta que supe lo que significaban las palabras (y el libro no me ayudó mucho). Me tomó otros 3 escribir la pregunta que se suponía que debía responder. Entonces comencé a leer toda la investigación relevante sobre el tema que podía entender. Entonces el éxito. Sé que me estoy saltando muchos detalles en la última parte, pero puedes encontrarlos todos aquí:
http://arxiv.org/pdf/0911.4706

El documento estuvo en revisión durante dos años en una de las revistas más prestigiosas del sector. Ahora está aceptado y aparecerá siempre que encuentre el tiempo para sentarme y actualizar el resultado al más fuerte que hayamos obtenido en estos dos años. Hará la prueba más corta y más elegante. También creo que sería bueno tener nuestros nombres al lado del problema en la lista mencionada anteriormente. Mi mamá estaría orgullosa.

Este logro no hubiera sido posible sin el trabajo que muchos físicos (incluido mi mentor) han realizado en sus espectaculares carreras. Estoy bastante seguro de que mi mentor podría haber resuelto el problema por sí mismo en unos pocos meses y haberse tomado todo el crédito por sí mismo. Aún así, recuerdo con qué frecuencia pedí ayuda y cómo, casi siempre, escuchaba: “Spiros, este es tu proyecto. Puedes hacer esto”. Él creyó en mí. También recuerdo la tarde de otoño en la UCSB, cuando regresó a mi oficina y dijo: “Lo hiciste. No puedo encontrar ningún error. Hay algunos lugares que requieren una mejor notación, pero eso es todo”.

Notación… había trabajado en este proyecto sin parar durante catorce meses. Me fui a dormir pensando en eso y me desperté deprimido porque no estaba cerca. En realidad, no podía dormir normalmente. Mi mente solo se apagó después de días sin dormir. Creo que resolví el problema porque no quería morir. Primero, quería progresar para parecer inteligente. Aquí había un problema que ya tenía varios premios Nobel a su nombre y estaba clasificado al lado del único problema resuelto hasta ahora, que produjo una Medalla Fields. “Resolví” el problema varias veces, lo que condujo a la segunda etapa de supervivencia y la más difícil de soportar. Agotamiento emocional: los mínimos que se producen al darse cuenta de que su prueba es falsa son mucho más extremos que los niveles altos de adrenalina de haber resuelto un problema imposible. ¡Quería hacer un progreso pequeño, infinitamente pequeño, que fuera real! Estaba lista para vender a mi propia madre para ver una pulgada de progreso (no lee muy bien el inglés, así que no se lo digas; la quiero mucho.) La última etapa fue el agotamiento físico. No recuerdo mucho sobre esta etapa, más allá de un sentimiento de calma y humildad; que estás luchando contra un oponente muy superior y todo lo que puedes ganar es sabiduría del dolor que has soportado en la desesperación impotente. El apoyo de mi mentor (y coautor) en esta etapa fue crucial. Fueron tres palabras sencillas: estás cerca.

Confié en esas palabras con mi vida, pero estaba a punto de rendirme. Recuerdo haber llamado a mi madre en Grecia un miércoles y decir con toda naturalidad: “Estoy tan cansada. Creo que es justo si duermo ahora. Mamá, no sé si quiero despertarme …” Mi mamá simplemente respondió: “Te mataré si haces algo estúpido”. Eso ayudo. Lo absurdo fue más translúcido para mí que cualquier lógica en ese punto. Y mi mentor tenía razón. Estuve cerca. Bastante jodidamente cerca en realidad. La última pieza no apareció en un momento de genio. Apareció en dos meses más de noches de insomnio, centímetro a centímetro estúpido. Que es cuando aprendí algo importante sobre mí mismo: no era un abandono. E incluso si yo fuera un abandono, la gente que creía en mí no me dejaría renunciar. Que tipo de mierda es cuando estás seriamente privado de sueño.

¿Existe el bosón de Higgs? Los experimentos en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) están viendo señales de ello, y podríamos obtener confirmación lo suficientemente pronto. Os remito a las respuestas a esta pregunta aquí:

¿Cuál es la última (a partir del 24 de julio de 2011) en la búsqueda de los Higgs en el LHC?

El aprendizaje automático se está moviendo a un ritmo impresionante. Es probable que estemos a punto de descubrir algoritmos de inferencia para nuevas y ricas clases de hipótesis, en la dirección señalada por el subcampo llamado predicción estructurada. En la práctica, esto significa que la computadora probablemente podrá reconocer patrones mucho más complejos en los próximos años, lo cual es particularmente relevante dada la gran cantidad de datos y potencia de cómputo que ofrece una amplia infraestructura informática. Algunos desarrollos específicos podrían ser:

  • Ingeniería inversa automatizada por máquina de nuestro genoma, basada en grandes conjuntos de datos de genomas secuenciados y los datos de fenotipo asociados.
  • Modelos mucho mejores de sistemas económicos, derivados de datos económicos copiosos en lugar de primeros principios cuestionables.
  • Síntesis automatizada del conocimiento científico, lo que permite a los científicos aprovechar más rápidamente el trabajo existente, así como identificar nuevas hipótesis a partir de metanálisis automatizados.