Cientistas constroem uma máquina para gerar superposição quântica de possíveis futuros

No filme Vingadores: Guerra Infinita (2018), uma cena mostra o Dr. Strange olhando para 14 milhões de possíveis futuros em busca de uma linha do tempo em que os heróis saem vitoriosos contra Thanos. Talvez ele teria evitado o esforço com a ajuda de um computador quântico.

* Conteúdo da matéria com veracidade comprovada, de fontes originais fidedignas. (Em se tratando de tese ou opinião científica, só pode ser garantida a veracidade da declaração da pessoa envolvida, e não o fato por ela declarado.) (Missão do OVNI Hoje)

Uma equipe de pesquisadores da Universidade Tecnológica de Nanyang (NTU, Cingapura) e da Universidade Griffith (Austrália) construiu o protótipo de um dispositivo quântico que é capaz de gerar todos os futuros possíveis em uma superposição simultânea.

O professor assistente Mile Gu, da NTU, que liderou o desenvolvimento do algoritmo quântico que suporta o protótipo, explica:

Quando pensamos no futuro, nos deparamos com uma ampla gama de possibilidades. Essas possibilidades crescem exponencialmente à medida que nos movemos para o futuro. Por exemplo, mesmo que tenhamos apenas duas possibilidades para escolher a cada minuto, em menos de meia hora há 14 milhões de futuros possíveis. Em menos de um dia, o número excede o número de átomos no universo.

No entanto, o que ele e seu grupo de pesquisa notaram foi que um computador quântico pode examinar todos os futuros possíveis colocando-os em uma superposição quântica, semelhante ao famoso gato de Schrödinger – que está simultaneamente vivo e morto.

Para fazer esse esquema eles juntaram forças com o grupo experimental liderado pelo professor Geoff Pryde, na Universidade de Griffith. Juntos, a equipe implementou um processador fotônico de informação quântica especialmente desenvolvido em que os possíveis resultados futuros de um processo de decisão são representados pela localização dos fótons (partículas quânticas de luz).

Eles então mostraram que o estado do dispositivo quântico era uma superposição de múltiplos futuros potenciais, ponderados por sua probabilidade de ocorrência.

Jayne Thompson, membro da equipe de Cingapura, diz:

A operação deste dispositivo é inspirada pelo Prêmio Nobel Richard Feynman. Quando Feynman começou a estudar física quântica, ele percebeu que quando uma partícula viaja do ponto A para o ponto B, ela não segue necessariamente um único caminho. Em vez disso, ela percorre simultaneamente todos os caminhos possíveis que conectam os pontos. Nosso trabalho estende esse fenômeno e o ajusta para modelar estatísticas futuras.

A máquina já demonstrou uma aplicação: medir o quanto nossas tendências afetam uma escolha específica no presente, a qual terá um impacto no futuro.

Farzad Ghafari, membro da equipe experimental, explica:

Nossa abordagem é sintetizar uma superposição quântica de todos os futuros possíveis para cada tendência.

Ao interferirmos mutuamente nessas superposições, podemos evitar completamente olhar para cada possível futuro individualmente. De fato, muitos algoritmos atuais de inteligência artificial (IA) aprendem vendo como pequenas mudanças em seu comportamento podem levar a diferentes resultados futuros, de modo que nossas técnicas podem permitir que IAs quânticas melhoradas aprendam o efeito de suas ações com muito mais eficiência.

A equipe observa que enquanto seu protótipo atual simula pelo menos 16 futuros simultaneamente, o algoritmo quântico subjacente pode teoricamente escalar sem limite.

Pryde diz:

É isso que torna o campo tão empolgante, Isso nos lembra muitos computadores clássicos nos anos 60. Assim como poucos poderiam ter imaginado os muitos usos de computadores no futuro, hoje ainda estamos longe de conhecer o verdadeiro potencial dos computadores quânticos. Cada descoberta de uma nova aplicação fornece mais impulso para o seu desenvolvimento tecnológico.

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