segunda-feira, 30 de junho de 2008

Físico cria "átomo virtual" para computador quântico

Folha On line Tecnologia

 

 

Um grupo de físicos anunciou ter dado uma passo importante para a criação do computador quântico, a máquina que promete revolucionar a informática mundial, mas que por enquanto só existe na imaginação dos cientistas. Se um dia for possível dar vida a esse dispositivo conceitual, porém, os pesquisadores dizem que já existe um material com as propriedades necessárias à proposta.

 

Se tudo der certo, um estudo publicado agora na revista "Nature Physics" indica que o principal elemento a compor os novos supercomputadores será o mesmo de sempre: o silício. É um avanço considerável, levando em conta que experimentos de computação quântica em pequena escala que já têm sido feitos têm usado materiais caros e difíceis de controlar.

 

http://www.nature.com/nphys/index.html

 

"Até agora, a computação quântica de grande escala tem sido um sonho" afirma em comunicado à imprensa o físico Gerhard Klimeck, da Universidade Purdue, de Indiana (EUA), um dos autores do estudo. "Este avanço não vai fazer com que os computadores quânticos surjam dez anos mais rápido, mas nossos sonhos sobre essas máquinas estão agora mais realistas."

 

Um, zero e ambos: um computador quântico tem uma propriedade especial que multiplica exponencialmente sua capacidade de cálculo. A computação tradicional é toda organizada em bits, pacotes de informação binária, que representam os valores 1 e 0. Todos os cálculos feitos por um PC caseiro ou pelo supercomputador Roadrunner, da IBM, são ainda estruturados dessa maneira: números e cálculos representados por 1 ou 0.

 

A computação quântica propõe usar propriedades inusitadas de partículas elementares, como os elétrons, para criar um bit quântico, o "qubit". Diferentemente do bit comum, ele é capaz de registrar 1, 0 ou "ambos". Na linguagem dos físicos, isso significa que a partícula pode existir em uma "sobreposição" de dois estados.

 

Concretamente, isso não tem um significado muito claro, mas, mesmo sem entender muito bem por que o mundo das partículas elementares é tão bizarro, físicos já estão elaborando uma maneira de tirar proveito das propriedades estranhas da física quântica na computação.

 

Quando o processador de um computador comum recebe, por exemplo, a tarefa de procurar um nome em uma lista, ele tem de "ler" nome por nome até achar aquele que é correto. O que o uso do "qubit" permitiria, na prática, seria uma busca geral de uma vez só, em uma única grande operação.

 

O problema é que os "qubits" foram concebidos como estados específicos de átomos ou elétrons individuais, e é experimentalmente quase impossível exercer controle sobre grupos grandes dessas partículas. O que Klimeck e seus colegas fizeram foi bolar uma espécie de "átomo virtual", criado pela interação eletromagnética entre uma placa de silício e partículas de arsênio. O espaço entre a placa e as partículas pode capturar elétrons da mesma forma que o núcleo de um átomo, mas só quando há aplicação de eletricidade na placa.

 

"Podemos controlar a localização do elétron com esse átomo artificial e, portanto, controlar seu estado quântico com um campo elétrico aplicado externamente", diz o físico.

 

 

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