O universo pode ser usado como um dispositivo de computação superpotente, capaz de encontrar respostas para problemas supercomplexos milhões de vezes mais rápido do que um computador quântico hipotético feito de um número igualmente grande de átomos, de acordo com matemáticos em um artigo na revista Physical Review D.
“Hoje acreditamos que os computadores quânticos eventualmente substituirão os supercomputadores eletrônicos modernos. Pensamos em outra questão - se a humanidade pode criar algo ainda mais poderoso, usando buracos negros e os postulados da teoria quântica de campos , disse Stephen Jordan (Stephen Jordan) do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (EUA).
Nos últimos anos, a humanidade começou a enfrentar o fato de que muitos problemas computacionais não podem ser resolvidos usando supercomputadores modernos, mesmo por um tempo comparável ao tempo de vida do Universo. Isso inclui problemas puramente científicos - calcular a taxa de expansão do universo ou revelar a forma tridimensional de moléculas complexas e muitos problemas práticos, como a distribuição dos fluxos de tráfego ou a otimização da economia.
Muitos desses problemas podem ser resolvidos usando duas abordagens relativamente novas para a computação - usando redes neurais e computadores quânticos. O primeiro pode “filtrar” dados desnecessários e reduzir significativamente a quantidade de informações processadas, enquanto o poder do último cresce exponencialmente conforme o número de seus elementos aumenta.
De acordo com Jordan, a criação dos primeiros "grandes" computadores quânticos, consistindo de várias dezenas de qubits, fez os físicos e matemáticos se perguntarem o quão grande essas máquinas podem ser feitas. Em princípio, como observa o cientista, nada impede a criação de um computador quântico que inclua todos os átomos do Universo. Surge a pergunta - quão ilimitadas serão suas possibilidades?
Mesmo tal máquina, como mostram os cálculos de Jordan e seus colegas, não será onipotente - por exemplo, a determinação exata da chamada constante cosmológica, a densidade de energia do vácuo, um parâmetro-chave da teoria da relatividade e da cosmologia moderna, demorará mais do que a existência de todo o universo.
Esse fato coloca os cosmologistas diante de uma questão "insolúvel" - por que o Universo existe e por que o espaço tem as mesmas propriedades em todos os seus pontos, e como é possível determinar quantas dimensões existem nele e quais valores da constante cosmológica são característicos de cada uma delas. Se o Universo não pudesse "resolver" esse problema, ele teria propriedades não homogêneas, o que não é observado na realidade.
Segundo os matemáticos americanos, a resposta a esse enigma pode ser obtida se considerarmos o Universo inteiro como uma espécie de computador "de Einstein" capaz de calcular como o universo se comporta de acordo com os princípios da teoria da relatividade e da teoria quântica de campos. Em outras palavras, o Universo deve ser capaz de "calcular" a si mesmo para existir na forma em que o observamos hoje.
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Usando uma ideia semelhante, os cientistas criaram um algoritmo que calcula os valores da constante cosmológica com uma precisão de 120 zeros após a vírgula decimal em apenas uma hora usando um computador quântico, usando dados coletados por telescópios e outros instrumentos científicos ao observar vários tipos de campos que existem no universo.
Da mesma forma, segundo Jordan e seus colegas, é possível resolver outros problemas matemáticos e estatísticos que estão além do poder dos computadores quânticos, relativos não só à história do nascimento do universo, mas também a problemas mais comuns, inclusive os de natureza criptográfica.
