En la película de 2018 Vengadores:guerra infinita , una escena mostraba al Dr. Strange investigando 14 millones de futuros posibles para buscar una única línea de tiempo en la que los héroes saldrían victoriosos. Quizás le hubiera resultado más fácil con la ayuda de una computadora cuántica. Un equipo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur) y la Universidad Griffith en Australia han construido un prototipo de dispositivo cuántico que puede generar todos los futuros posibles en una superposición cuántica simultánea.

"Cuando pensamos en el futuro, nos enfrentamos a una amplia gama de posibilidades, "explica la profesora asistente Mile Gu de NTU Singapur, quien dirigió el desarrollo del algoritmo cuántico que sustenta el prototipo "Estas posibilidades crecen exponencialmente a medida que nos adentramos en el futuro. Por ejemplo, incluso si solo tenemos dos posibilidades para elegir cada minuto, en menos de media hora hay 14 millones de futuros posibles. En menos de un día el número excede el número de átomos en el universo ". Lo que él y su grupo de investigación descubrieron, sin embargo, era que una computadora cuántica puede examinar todos los futuros posibles colocándolos en una superposición cuántica, similar al famoso gato de Schrödinger, que está a la vez vivo y muerto.

Para realizar este esquema, unieron fuerzas con el grupo experimental dirigido por el profesor Geoff Pryde en la Universidad Griffith. Juntos, El equipo implementó un procesador de información cuántica fotónica especialmente diseñado en el que los posibles resultados futuros de un proceso de decisión están representados por las ubicaciones de los fotones:partículas cuánticas de luz. Luego demostraron que el estado del dispositivo cuántico era una superposición de múltiples futuros potenciales, ponderado por su probabilidad de ocurrencia.

"El funcionamiento de este dispositivo está inspirado en el premio Nobel Richard Feynman, "dice la Dra. Jayne Thompson, miembro del equipo de Singapur. "Cuando Feynman comenzó a estudiar física cuántica, se dio cuenta de que cuando una partícula viaja del punto A al punto B, no necesariamente sigue un solo camino. En lugar de, simultáneamente atraviesa todos los caminos posibles que conectan los puntos. Nuestro trabajo amplía este fenómeno y lo aprovecha para modelar futuros estadísticos ".

La máquina ya ha demostrado una aplicación:medir cuánto nuestro sesgo hacia una elección específica en el presente impacta en el futuro. "Nuestro enfoque es sintetizar una superposición cuántica de todos los futuros posibles para cada sesgo". explica Farzad Ghafari, un miembro del equipo experimental, "Interfiriendo estas superposiciones entre sí, podemos evitar por completo mirar cada futuro posible individualmente. De hecho, Muchos algoritmos actuales de inteligencia artificial (IA) aprenden al ver cómo pequeños cambios en su comportamiento pueden conducir a diferentes resultados futuros. por lo que nuestras técnicas pueden permitir que las IA mejoradas cuánticamente aprendan el efecto de sus acciones de manera mucho más eficiente ".

El equipo observa que mientras su prototipo actual simula como máximo 16 futuros simultáneamente, el algoritmo cuántico subyacente puede, en principio, escalar sin límite. "Esto es lo que hace que el campo sea tan emocionante, ", dice Pryde." Recuerda mucho a las computadoras clásicas de la década de 1960. Así como pocos podían imaginar los múltiples usos de las computadoras clásicas en la década de 1960, todavía estamos muy a oscuras sobre lo que pueden hacer las computadoras cuánticas. Cada descubrimiento de una nueva aplicación proporciona un impulso adicional para su desarrollo tecnológico ".

El trabajo aparece en un artículo de próxima publicación en la revista. Comunicaciones de la naturaleza .