(Vladimir_Timofeev / iStock)
A origem da vida pode ser explicada pela mecânica quântica? E se sim, existem algoritmos quânticos que poderiam codificar a própria vida?
Estamos um pouco mais perto de descobrir as respostas para essas grandes questões graças a uma nova pesquisa realizada com um supercomputador da IBM.
Codificando comportamentos relacionados à auto-replicação, mutação, interação entre indivíduos e (inevitavelmente) morte, um algoritmo quântico recém-criado foi usado para mostrar que os computadores quânticos podem de fato imitar alguns dos padrões da biologia no mundo real.
Este ainda é um protótipo inicial de prova de conceito, mas abre a porta para mergulhar ainda mais na relação entre a mecânica quântica e as origens da vida.
Os mesmos princípios que governam a física quântica podem até ter tido um papel a desempenhar na formação de nosso código genético.
É como jogar os Sims em um novo nível de física.
A criação de vida artificial dentro dos computadores tem sido objeto de muitos experimentos anteriores, mas o software atual geralmente adota uma abordagem clássica e newtoniana na produção desses modelos - passo a passo, com progressões lógicas.
Sabemos que o mundo real adiciona um pouco de quantum à mistura - fenômenos estranhos acontecendo no nível micro e macro - e a nova pesquisa pretende adicionar essa mesma imprevisibilidade às simulações computacionais.
Em outras palavras, as simulações não estão mais limitadas a 1s e 0s, mas podem introduzir um pouco da aleatoriedade que vemos na vida cotidiana. Isso promete abrir todo um novo campo pronto para ser explorado.
"O objetivo do modelo proposto é reproduzir os processos característicos da evolução darwiniana, adaptados à linguagem dos algoritmos quânticos e à computação quântica", escrevem os pesquisadores , da Universidade do País Basco, na Espanha.
Usando o computador quântico IBM QX4 , os pesquisadores codificaram unidades de vida quântica compostas de dois qubits (os blocos básicos da física quântica): um para representar o genótipo (o código genético transmitido entre gerações) e um para representar o fenótipo (o manifestação externa desse código ou do "corpo").
Essas unidades foram então programadas para reproduzir, sofrer mutação, evoluir e morrer, em parte usando o entrelaçamento - assim como qualquer ser vivo real faria.
Mudanças aleatórias foram introduzidas através de rotações do estado quântico para simular mutação, por exemplo.
A boa notícia é que esses cálculos quânticos reais combinavam com modelos teóricos que a equipe havia criado em 2015 .
Ainda estamos muito longe de responder às questões mais profundas sobre a vida, o Universo e tudo - e de fato produzir vida artificial dentro de um computador quântico -, mas isso mostra que isso pode ser possível.
Também se enquadra perfeitamente na pesquisa da mesma equipe publicada no ano passado, onde a seleção natural, o aprendizado e a memória foram imitados em um modelo quântico teórico .
Agora essa teoria deu os primeiros passos em uso prático dentro de um computador quântico real.
Como quase tudo o mais no campo da mecânica quântica , os cientistas estão aprendendo enquanto vão.
O supercomputador IBM usado aqui só conta em parte como um computador quântico completo , que atualmente está além do nosso alcance tecnológico - embora essas máquinas estejam ficando cada vez mais potentes o tempo todo.
"Deixamos aberta a questão se a origem da vida é genuinamente mecânica quântica", explicam os pesquisadores .
"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.
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