Rumo ao computador quântico, um ponto de cada vez

Karen Hoffmann - 24/01/2006

Ilhas eletrônicas

Pesquisadores da Universidade de Pittsburgh, Estados Unidos desenvolveram um forma de criar "ilhas semicondutoras" menores do que 10 nanômetros.

Estas "ilhas" são conhecidas como pontos quânticos. Feitos de germânio e colocados sobre um substrato de silício com precisão de 2 nanômetros, esses pontos quânticos são capazes de aprisionar elétrons individuais.

"Nós acreditamos que este desenvolvimento nos leva um pouco mais perto de nosso objetivo de construir um computador quântico," disse Jeremy Levy, coordenador do grupo de pesquisadores, que relatou sua descoberta no jornal Applied Physics Letters.

Computadores quânticos

Computadores quânticos ainda não existem, mas já se sabe que eles poderão quebrar todos os esquemas conhecidos de criptografia hoje utilizados, por exemplo, na Internet.

Computadores quânticos também serão capazes de resolver com eficiência a mais importante equação da física quântica: a equação de Schrodinger, que descreve a dependência do tempo de sistemas mecânicos quânticos.

No futuro, quando os computadores quânticos puderem ser realmente construídos, eles deverão ter um impacto tão grande na tecnologia quanto teve o transístor.

Bit em um elétron

Os elétrons têm uma propriedade conhecida como "spin", que pode ser vista como um ímã que aponta para baixo ou para cima. Devido à sua natureza quântica, os elétrons podem girar nas duas direções ao mesmo tempo. Essa propriedade bizarra permite que o spin seja utilizado como um bit quântico - um qubit - em um computador quântico.

A capacidade de se confinar elétrons individuais, ao invés de nuvens de elétrons, como na tecnologia atual dos computadores, é essencial para o funcionamento de um computador quântico.

O próximo passo, segundo Levy, é efetuar medições eletrônicas e ópticas desses materiais, para provar que há realmente um elétron em cada ponto quântico e para provar o acoplamento entre os spins de elétrons vizinhos.

"Nós podemos fazer isso agora porque nós temos esse controle sobre o espaçamento e as dimensões," afirma ele.