Graças ao fóton único, o computador quântico finalmente miniaturizado 💡

Publicado por Cédric,
Autor do artigo: Cédric DEPOND
Fonte: Physical Review Applied
Outras Línguas: FR, EN, DE, ES
A miniaturização dos computadores quânticos avança rapidamente, e pesquisadores acabaram de alcançar uma nova etapa ao desenvolverem um computador quântico baseado em um único fóton, prometendo revolucionar o campo.

Um fóton para calcular? Esse é o desafio aceito por cientistas taiwaneses, que desenvolveram uma máquina capaz de realizar cálculos utilizando luz, sem a necessidade de resfriamento extremo.


Os computadores quânticos tradicionais utilizam qubits capazes de superposição quântica, mas esses exigem temperaturas próximas do zero absoluto, um obstáculo significativo. Este novo dispositivo oferece uma abordagem fotônica inovadora: um único fóton, guiado em uma fibra óptica, armazena e processa dados em 32 estados quânticos diferentes, eliminando assim a necessidade de temperaturas extremas.

A tecnologia fotônica oferece uma alternativa energética mais eficiente, sem o volume dos grandes refrigeradores quânticos. Este protótipo abre caminho para computadores quânticos compactos, adequados para ambientes comuns.

Comparado aos qubits baseados em íons aprisionados, este dispositivo é mais estável. Esses qubits são muito sensíveis a perturbações e exigem sistemas de resfriamento e lasers sofisticados. Neste novo computador, do tamanho de uma caixa, é a luz que faz os cálculos, e seus 32 estados quânticos aumentam significativamente sua capacidade de processamento, mantendo-se miniaturizado.

As aplicações potenciais são vastas. Essa inovação pode transformar áreas como logística, inteligência artificial, segurança de dados e a indústria farmacêutica.

Outros avanços são esperados. A equipe espera aumentar ainda mais a capacidade de cálculo para enfrentar problemas mais complexos, ao mesmo tempo em que desenvolve redes de comunicação quântica.

O que é um computador quântico?

Um computador quântico utiliza os princípios da mecânica quântica para executar cálculos de uma maneira fundamentalmente diferente dos computadores clássicos. Ao contrário dos bits, que assumem o valor 0 ou 1, os qubits exploram fenômenos como a superposição, permitindo-lhes existir em vários estados simultaneamente. Esta capacidade possibilita o processamento paralelo de dados, inatingível pelos sistemas clássicos.

Os qubits se beneficiam do entrelaçamento, um fenômeno pelo qual dois qubits, mesmo distantes, permanecem conectados. Se o estado de um mudar, o outro se ajusta instantaneamente, independentemente da distância. Graças a essa interconexão, um computador quântico pode realizar cálculos complexos, como a modelagem molecular ou a criptografia, que exigem um poder de processamento exponencial.

Para que um computador quântico seja eficaz, os qubits precisam permanecer estáveis. A maioria dos sistemas necessita de temperaturas próximas ao zero absoluto (-273 °C) para limitar as perturbações, o que implica uma infraestrutura cara e volumosa. No entanto, novas abordagens, como a computação fotônica, que utiliza fótons à temperatura ambiente, oferecem soluções promissoras para tornar essa tecnologia mais acessível.
Página gerada em 0.144 segundo(s) - hospedado por Contabo
Sobre - Aviso Legal - Contato
Versão francesa | Versão inglesa | Versão alemã | Versão espanhola