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Cientistas constroem o menor computador quântico do mundo — Funciona em temperatura ambiente e cabe na sua mesa!

Escrito por Fabio Lucas Carvalho
Publicado em 24/10/2024 às 11:44
Foto: Reprodução

O menor computador quântico do mundo foi criado e funciona em temperatura ambiente, sendo compacto o suficiente para ficar na sua mesa. Descubra como essa inovação pode transformar o mercado de tecnologia e computação!

Pesquisadores alcançaram um marco impressionante no desenvolvimento da computação quântica: construíram o menor computador quântico do mundo, que pode funcionar em temperatura ambiente e tem o tamanho de um PC de mesa.

Esse avanço representa um salto importante na acessibilidade e usabilidade dessas máquinas, anteriormente conhecidas por exigir condições extremas, como resfriamento próximo ao zero absoluto.

O funcionamento do computador quântico em temperatura ambiente

Esse novo dispositivo é alimentado por um único fóton, ou partícula de luz, que atua como o qubit — unidade fundamental de informação na computação quântica. Tradicionalmente, a maioria dos computadores quânticos utiliza qubits supercondutores, que só funcionam quando resfriados a temperaturas incrivelmente baixas.

No entanto, a máquina criada por esses cientistas consegue realizar cálculos complexos sem a necessidade de equipamentos pesados e sistemas de resfriamento.

O conceito por trás da tecnologia

A máquina pode processar cálculos matemáticos em temperatura ambiente e é pequena o suficiente para caber na sua mesa. (Crédito da imagem: Universidade Nacional Tsing Hua)

A chave para o funcionamento desse computador quântico está em uma fibra óptica em forma de anel, onde o fóton é armazenado e manipulado.

De acordo com o estudo, publicado no periódico Physical Review Applied em 3 de setembro, o dispositivo pode realizar operações como a fatoração de números primos, o que demonstra sua capacidade de processar informações de maneira eficiente e precisa.

Ao contrário dos modelos anteriores que dependiam de qubits supercondutores, essa nova abordagem utiliza a computação quântica óptica, uma técnica que há muito tempo era sugerida como uma alternativa promissora.

Em um estudo anterior, em fevereiro, pesquisadores propuseram que qubits baseados em pulsos de laser poderiam possibilitar o desenvolvimento de computadores quânticos estáveis em temperatura ambiente, e agora isso foi comprovado na prática.

Avanços e desafios

Computadores quânticos ópticos com centenas de fótons já existem, mas são difíceis de gerenciar. Os pesquisadores, em vez disso, queriam se concentrar em fazer uma máquina menor com apenas um fóton estável. (Crédito da imagem: National Tsing Hua University)

A equipe liderada pelo professor de óptica quântica Chuu Chih-sung, da Universidade Tsing Hua, em Taiwan, alcançou um feito notável ao armazenar informações em 32 intervalos de tempo ou dimensões dentro do pacote de onda de um único fóton.

Isso estabelece um novo recorde mundial no número de dimensões de computação acessíveis por um único qubit. Essa inovação poderia revolucionar não apenas a computação, mas também outros campos, como a comunicação quântica.

Entretanto, os desafios não foram completamente superados. Computadores quânticos ópticos que utilizam fótons apresentam limitações, principalmente em relação à dificuldade de capturar grandes números de fótons, já que eles aparecem de forma probabilística, o que significa que podem “desaparecer” em um momento crucial do processo de cálculo.

A eficiência do novo modelo

A grande vantagem desse computador quântico em relação a outros sistemas tradicionais é sua eficiência energética e simplicidade operacional.

Enquanto máquinas que utilizam qubits de íons presos, por exemplo, dependem de lasers complexos para manter a estabilidade de seus estados quânticos, o novo dispositivo com fótons pode operar com menos energia e sem a necessidade de ajustes precisos constantes.

A metáfora utilizada pelo professor Chuu para explicar o avanço é bastante ilustrativa: ele compara a tecnologia anterior a uma bicicleta que transporta uma pessoa, enquanto o novo dispositivo seria um trem com 32 vagões, capaz de carregar uma grande quantidade de informações de maneira eficiente.

Perspectivas futuras

Os próximos passos da pesquisa envolvem melhorar ainda mais a capacidade de armazenamento e processamento do computador quântico. O objetivo é que a máquina possa lidar com cálculos ainda mais complexos, o que poderia expandir suas aplicações em áreas como segurança de dados, inteligência artificial e comunicações.

Além disso, por utilizar fótons como qubits, o dispositivo pode ser facilmente integrado em redes de comunicação quântica, onde a luz é usada para transmitir informações de forma segura e praticamente instantânea. Isso abre um leque de oportunidades para o desenvolvimento de tecnologias que combinem computação quântica com sistemas baseados em luz.

Em resumo, o menor computador quântico do mundo não apenas marca um avanço significativo na computação, mas também sinaliza um futuro onde essas tecnologias estarão ao alcance de mais pessoas e poderão ser utilizadas de maneira mais prática e eficiente no cotidiano.

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Fabio Lucas Carvalho

Jornalista especializado em uma ampla variedade de temas, como carros, tecnologia, política, indústria naval, geopolítica, energia renovável e economia. Atuo desde 2015 com publicações de destaque em grandes portais de notícias. Minha formação em Gestão em Tecnologia da Informação pela Faculdade de Petrolina (Facape) agrega uma perspectiva técnica única às minhas análises e reportagens. Com mais de 10 mil artigos publicados em veículos de renome, busco sempre trazer informações detalhadas e percepções relevantes para o leitor. Para sugestões de pauta ou qualquer dúvida, entre em contato pelo e-mail flclucas@hotmail.com.

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