Stephen Wolfram presenta en un boletín de su Proyecto de Física una exploración sistemática de las máquinas de Turing multivia (también conocidas como no deterministas o NDTMs), sistemas en los que una regla puede especificar varios sucesores posibles para una misma configuración. Frente a la máquina de Turing ordinaria, cuyo recorrido evolutivo es único, la versión multivia genera un grafo con múltiples ramas que se bifurcan y se fusionan, y que en su estructura completa equivale a una máquina cuántica de Turing, donde las amplitudes se derivan del peso de cada camino y las fases de su posición en el espacio branquial.
El autor parte de la base de que con dos estados de cabezal y dos colores existen 4.096 máquinas de Turing ordinarias, todas de comportamiento simple, y de que el umbral de universalidad se alcanza con dos estados y tres colores, la máquina más sencilla posible capaz de computación universal. La pregunta central que plantea es cuál es el umbral análogo para las máquinas multivia.
El texto define la universalidad multivia como la capacidad de emular, con condiciones iniciales adecuadas, la evolución multivia de cualquier otra máquina de Turing. También introduce reglas que omiten algunos casos de entrada, lo que permite que la máquina se detenga, y analiza cómo la repetición de entradas en la regla genera evoluciones multivia no triviales. En total, existen 2 elevado a 2s²k² reglas posibles, un espacio mucho mayor que el de las máquinas ordinarias.
La investigación se documenta con varios vídeos de trabajo grabados entre el 5 y el 28 de enero de 2021 y se apoya en resultados previos del Proyecto de Física y del Nuevo Tipo de Ciencia. Wolfram señala que, como ha ocurrido repetidamente en el universo computacional, incluso reglas muy sencillas arrojan sorpresas significativas, aunque los detalles completos del análisis quedan abiertos en el boletín.