As inteligências artificiais já não se limitam a ajudar os físicos em suas experiências: elas próprias propõem montagens inovadoras.
Uma revisão publicada em 2 de setembro na Nature analisa essa evolução. Os autores examinaram trabalhos já realizados em vários ramos da física. Sua constatação é precisa: algumas ferramentas de IA agora exploram a própria forma de uma experiência, em vez de modificar apenas alguns ajustes definidos antecipadamente por seres humanos.
Para entender a diferença, consideremos uma montagem composta por sensores, espelhos ou outros elementos. Um método clássico pode buscar os melhores valores entre vários parâmetros. Uma abordagem mais ambiciosa também pode decidir quais elementos utilizar, como conectá-los e onde colocá-los. O número de possibilidades torna-se então imenso.
É nesse ponto que a inteligência artificial intervém. Primeiro, os pesquisadores definem o que o futuro dispositivo deve realizar e as restrições que deve respeitar. Em seguida, um programa explora inúmeras configurações, geralmente por meio de simulações. Assim, ele pode encontrar uma organização que a intuição humana não teria descoberto.
Essa abordagem já foi aplicada a experiências de óptica quântica, detectores de partículas, antenas para neutrinos e também detectores de ondas gravitacionais. Em vários trabalhos analisados pelos autores, as configurações obtidas alcançam ou superam o desempenho de modelos concebidos por especialistas. Algumas propostas foram posteriormente realizadas em laboratório.
O ser humano, portanto, não desaparece do processo. Ele escolhe a questão científica, estabelece os limites materiais e decide como medir a qualidade de uma solução. Uma configuração excelente no papel tem pouco interesse se for impossível de fabricar ou muito sensível às imperfeições reais.
Outra dificuldade: uma máquina pode encontrar uma montagem de alto desempenho sem fornecer uma explicação de seu funcionamento. Os físicos precisam então entender por que essa organização funciona. Essa etapa pode ser instrutiva por si só, pois uma solução incomum pode revelar uma maneira diferente de explorar as leis físicas já conhecidas.