Mais um passo em direção ao computador quântico

Tecnologia

Mais um passo em direção ao computador quântico

Sonapeca.com.br
Publisher Logo

24 de Janeiro de 2018

Uma equipe de pesquisadores propõe fazer um computador quântico usando uma arquitetura baseada em tecnologias atuais.

 

O computador do futuro pode ser quântico. Muitos pesquisadores estão trabalhando neste conceito que aproveita os princípios da física quântica e promete capacidades de computação que excedem em muito as dos computadores atuais. Uma equipe liderada por Andrew Dzurak, da Universidade de Nova Gales do Sul, Sydney, oferece uma arquitetura teórica de computação quântica usando tecnologias existentes em computadores convencionais.

 

Em um computador convencional os bits, as unidades de informação, podem tomar dois estados simbolizados pelos valores 0 ou 1. A realização de um cálculo equivale a realizar uma série de operações nesses bits. Em computadores quânticos em vez de  bits é utilizado os qubits. Os Qubits exploram as propriedades quânticas da matéria, em particular o princípio da superposição. Da mesma forma que o famoso gato Schrödinger está morto e vivo desde que não abrimos a caixa, o qubit é definido como uma superposição dos dois estados 0 e 1. Usando esta propriedade os pesquisadores criaram algoritmos quânticos que apresentam melhores resultados do que suas contrapartidas clássicas.

 

Mas na prática os qubits são extremamente frágeis, o menor distúrbio do sistema pode quebrar seu estado sobreposto, falamos de decoerência. O design dos computadores quânticos é muito delicado. Diante desse problema uma das abordagens é usar um número muito grande de qubits e permitir que seja corrigido entre eles erros relacionados à decoerência. Então juntos esses qubits, chamados qubits físicos, formam um qubit lógico utilizável para a computação quântica.

 

Este é exatamente o princípio da arquitetura teórica proposto pelo time de Andrew Dzurak. Em uma camada de silício 480 elétrons através de seus spin (o momento magnético intrínseco, uma propriedade puramente quântica), os 480 qubits físicos juntos formam um qubit lógico. Esta camada quântica é colocada em um campo magnético para atuar na rotação dos elétrons.

 

Um sistema de transistores localizado em uma camada superior permite ler e explorar o valor das qubits físicas. Esta camada é semelhante à encontrada em computadores convencionais para acessar diferentes bits. Desta forma o computador quântico usaria tecnologias já existentes.

 

Entre estas duas camadas clássicas e quânticas existe uma camada intermediária. Essa camada em particular contém eletrodos localizados acima de cada qubit físico, mas também acima do espaço deixado entre dois qubits físicos. Ao aplicar tensões específicas sobre esses eletrodos é possível atuar sobre a frequência de ressonância dos elétrons no campo magnético e realizar operações entre os qubits físicos.

 

Impressão artistica do dispositivo de computação quântica proposto. A camada inferior consiste em elétrons cuja rotação é usada para definir os qubits. A camada superior é composta de transistores convencionais. Tony Melov / UNSW

 

Para monitorar constantemente o estado dos 480 qubits físicos um código de correção quântica é aplicado regularmente. Esse código permite garantir a estabilidade do qubit lógico assim formado.

 

Para fazer um computador quântico completo este dispositivo terá que ser replicado milhares de vezes em um chip eletrônico para compor uma calculadora contendo tantos qubits lógicos. Esta arquitetura teórica baseada em tecnologias existentes é muito promissora. Estamos gradualmente nos aproximando da fabricação  dos tais computadores, mas a sua realização ainda exigirá esforços significativos, particularmente na miniaturização de componentes eletrônicos.

 

Arqueologia

Gigantesca cidade maia foi descoberta na selva da Guatemala

Saúde

10 piores lugares de nossa casa onde contêm micróbios

Física

Pesquisadores britânicos desafiam a lei da gravidade

Tecnologia

Vahana, táxi voador da Airbus, começará seus testes em Oregon

Biologia

Gatos da areia foram filmados pela primeira vez

Arqueologia

Tesouro do século XII é encontrado na Abadia de Cluny interior da França

Galeria de Fotos

Uma noite na Terra - Belas fotografias da Terra a partir do espaço

Ciências

Em breve poderemos comer carne artificial

Parceiros
Uêba - Os Melhores Links
EuTeSalvo - Salvando os melhores blogs! TrendsTops - Agregador de Links
Fake - O agregador de links mais Original da Net Ocioso
GeraLinks - Agregador de links