Cientistas usam supercomputador da IBM para criar vida quântica

Enquanto os computadores quânticos continuam em pleno desenvolvimento, muitos deles já apresentam resultados importantes para a ciência. Esse é o caso do IBM QX4. O supercomputador foi usado em uma recente pesquisa, na qual a vida quântica foi criada pela primeira vez na história. O estudo foi realizado por cientistas da Universidade do País Basco e publicado na revista científica Scientific Reports.

 Para chegar nesse resultado, os pesquisadores procuraram espelhar fases e fenômenos do universo biológico no IBM QX4. Isso foi possível com o uso de um algoritmo encarregado de reproduzir um sistema semelhante ao do mundo real. As etapas alcançadas então foram estas: autorreplicação, mutação, interação entre os indivíduos e, finalmente, a morte. Um dos fatos mais incríveis do trabalho é que a partir dessa interação, os indivíduos conseguiram criar um novo “membro”, que também foi capaz de imitar esse mesmo comportamento. Em pouco tempo, o ato foi repetido cerca de 24.000 vezes.

Como foi possível criar vida em um computador quântico?

Recriar vida em um computador não é algo novo. Entretanto, antes isso foi feito a partir de uma abordagem científica clássica, com o uso de máquinas convencionais, o que limitava o resultado dos estudos. Afinal, esses dispositivos são baseados na lógica de progressão binária, ou seja, 0 ou 1. Ainda, no mundo real os fenômenos interligados à criação, existência e morte de um ser vivo podem passar por situações muito inesperadas.

A sua reprodução, então, só foi possível graças ao alto poder de um dispositivo quântico em lidar com essas incertezas. Nesse sentido, os pesquisadores precisaram recriar essas possibilidades da maneira mais próxima possível da realidade. Para isso, adicionaram graus de aleatoriedade em suas simulações. Também as unidades de vida do experimento receberam codificações formadas por dois qubits, em que um se referia ao genótipo — código hereditário — e o outro ao fenótipo — características “físicas” ou observáveis — dos indivíduos criados. A partir desses fatores, eles puderam passar pelas fases mencionadas acima.

 Mas qual a importância da geração da vida quântica? Isso representa um importante avanço na ciência, pois seria o caminho para explicar a origem da vida a partir do ponto de vista da mecânica quântica — ciência física que explora dimensões microscópicas, como é caso das partículas subatômicas, para explicar diversos fenômenos. Na publicação, os cientistas do estudo completam:

 “O protocolo de vida artificial quântica que projetamos e implementamos vai além da quantização direta dos modelos clássicos existentes. O que provamos aqui é que sistemas quânticos microscópicos podem codificar eficientemente características quânticas e comportamentos biológicos, geralmente associados a sistemas vivos e seleção natural.”

O que são os computadores quânticos?

Grosso modo, os computadores quânticos são dispositivos capazes de solucionar questões altamente complexas de modo mais eficiente do que uma máquina comum. A maneira como esses supercomputadores realiza cálculos é baseada em princípios da mecânica quântica. Para entender seu funcionamento, é preciso fazer uma rápida comparação. Em computadores comuns, a unidade de informação de bit só pode assumir dois valores: 0 ou 1.

 Já em computadores quânticos, tem-se o bit quântico — qubit — nos quais esses valores seguem variados padrões de forma simultânea. Assim, podem ser: 0 ou 1 ou 0 e 1. Logo, essas supermáquinas são capazes de fazer múltiplos cálculos ao mesmo tempo. Por isso, estão sendo usadas em pesquisas como a apresentada aqui. Caso queira saber mais sobre o assunto, leia este artigo.