Poderá a vida ser explicada através da mecânica quântica? Graças a uma nova investigação, realizada com um supercomputador da IBM, estamos mais perto de conseguir responder a essa questão.
Um algoritmo quântico recém-criado foi usado para mostrar que os computadores quânticos podem mesmo imitar alguns dos padrões da biologia do mundo real. É ainda um protótipo inicial do conceito, mas este algoritmo abre a porta à aventura de mergulhar mais fundo na relação entre a mecânica quântica e as origens da vida.
Os cientistas traçam um paralelismo entre estas duas realidades, afirmando que os mesmo princípios que governam a física quântica podem também ter tido um papel de destaque na formação do nosso código genético.
Apesar de a vida artificial dentro de computadores ter sido o alvo de várias investigações e experiências anteriores, o software atual adota uma abordagem clássica e newtoniana na produção destes modelos: isto é, passo a passo e com progressões lógicas.
O mundo real é imprevisível, e os cientistas quiseram adicionar essa imprevisibilidade às simulações computacionais. Apesar de as simulações estarem limitadas aos bits (1s e 0s), elas podem produzir também um pouco de aleatoriedade, típica da vida quotidiana.
“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 cientistas, da Universidade do País Basco, Espanha.
Usando o computador quântico IBM QX4, os investigadores 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 outro para representar o fenótipo (a manifestação externa desse código ou do “corpo”).
Ambas as unidades foram depois programadas para reproduzir, sofrer mutações, evoluir e até morrer, usando o entrelaçamento. Foram também introduzidas mudanças aleatórias através de rotações de estado quântico para simular a mutação, por exemplo.
A verdade é que os cientistas estão ainda muito longe de responder às questões mais profundas da vida, do Universo e de tudo. No entanto, produzir vida artificial dentro de um computador quântico mostra que essa resposta pode mesmo vir a ser possível. As conclusões do estudo foram publicadas recentemente nos Scientific Reports.
“Deixamos em aberto a questão se a origem da vida é genuinamente mecânica quântica”, explicam os investigadores. “Com esta experiência, provamos sim que sistemas quânticos microscópicos podem codificar eficientemente características quânticas e comportamentos biológicos, geralmente associados a sistemas vivos e de seleção natural.”
