Computador quântico pode ”prever” 16 futuros possíveis, entenda

Se você é fã dos Vingadores, sabe dos poderes do Doutor Estranho que é capaz de enxergar todas as possibilidades futuras. Mas e se um computador pudesse fazer o mesmo? Quando o estudioso Mile Gu liga o seu novo computador, ele consegue ver o futuro. Ou pelo menos 16 futuros possíveis, tudo ao mesmo tempo.

Em um estudo publicado na revista Nature Communications, Mile Gu e sua equipe relataram os resultados de uma pesquisa em que usaram um novo simulador quântico. No experimento, eles exploraram as possibilidades de prever o futuro, em 16 possibilidades diferentes. Como na física quântica tudo parece possível, eles usaram um computador quântico para chegar a esses resultados.

Computação quântica

Mile Gu é professor assistente de física na Universidade Tecnológica de Nanyang, em Cingapura. Ele trabalha com um ramo da física quântica específico em computação. A computação quântica se baseia em leis estranhas que governam as menores partículas do universo para ajudar os computadores a calcular de forma mais eficiente.

Enquanto os computadores convencionais funcionam a partir de bits (dígitos binários de 0 ou 1), os computadores quânticos armazenam informações em bits quânticos ou qubits. Essas partículas subatômicas podem existir em uma superposição de dois estados diferentes ao mesmo tempo.

A superposição de um qubit pode ser igual a 0 e 1 até que seja mensurado. A mesma ideia do gato hipotético de Schrodinger, que estava simultaneamente vivo e morto até que se abrisse a caixa.

A possibilidade de armazenar diferentes resultados em um único qubit poderia economizar uma enorme quantidade de memória em comparação aos computadores clássicos.

O experimento da moeda perturbada

No estudo feito por Gu e sua equipe, eles demonstraram a ideia de previsões usando um novo simulador quântico. A máquina é capaz de prever até 16 futuros diferentes. Isso seria o mesmo que jogar uma moeda quatro vezes seguidas em uma superposição quântica.

Os possíveis futuros foram codificados em um único fóton que viajou por vários caminhos simultâneos. Ao mesmo tempo em que passava por vários sensores. Depois disso, a equipe de cientistas disparou dois fótons lado a lado e rastreou como os potenciais futuros de cada fóton se diferenciava dada as condições diferentes.

Os pesquisadores testaram seu mecanismo de previsão quântica através de um modelo clássico conhecido como moeda perturbada. “Imagine que há uma caixa e dentro dela há uma única moeda”, disse Gu ao Live Science. “A cada passo do processo, alguém sacode a caixa um pouquinho, então a moeda tem uma pequena probabilidade de virar”.

Diferente de um sorteio comum, onde o resultado garante uma chance igual de dar cara ou coroa, na moeda perturbada o resultado de cada jogada depende do estado em que a moeda estava na etapa precedente. Por exemplo, se a moeda fosse jogada de cabeça para a cauda durante a terceira sacudida da caixa, na quarta sacudida, provavelmente permaneceria como coroa.

Os cientistas fizeram duas versões diferentes do experimento da moeda. Em uma delas, a caixa foi sacudida com mais força e na outra, as agitações foram mais fracas. Em cada experimento, a caixa foi agitada quatro vezes, fornecendo 16 combinações possíveis de dar cara ou coroa.

As previsões

Na última etapa da pesquisa, a equipe codificou a superposição de todos os 16 resultados em um único fóton. Assim eles conseguiram mostrar simultaneamente a probabilidade de cada resultado possível. Isso baseado na força que foi exercida sobre a caixa. Com a combinação das superposições da moeda fortemente sacudida e da moeda fracamente sacudida, eles criaram um mapa mestre de futuros possíveis.

“Isso nos mostrou a rapidez com que os futuros divergiram dependendo de quão forte eu sacudi a caixa a cada passo”, disse Gu.

Até agora, o computador quântico é restrito a analisar apenas 16 possíveis futuros por vez. “Um dia, no entanto, à medida que os computadores quânticos se tornam maiores, mais poderosos e mais comuns, simuladores como este podem ser expandidos para ver infinitos futuros ao mesmo tempo”, disse Gu.

Essa tecnologia de previsões poderia nos ser muito útil. Ela poderia ser usada em coisas, como fazer previsões mais precisas do tempo ou investimentos mais informados no mercado de ações.