Cientistas anunciam dois avanços significativos rumo ao computador quântico

Redação do Site Inovação Tecnológica - 28/09/2007

[Imagem: Andrew Houck Lab]

Avanço verdadeiro

Os progressos rumo ao computador quântico não são tão velozes quanto o poder de processamento que se espera dessa nova geração de supercomputadores. Mesmo assim, os avanços estão sendo feitos, em condições de laboratório, e com propostas de arquitetura promissoras.

Agora, pesquisadores da Universidade de Yale, nos Estados Unidos, anunciaram dois avanços realmente significativos, que poderão impulsionar todas as demais pesquisas.

Os cientistas têm feito progressos importantes no controle e armazenamento de informações em qubits, os bits quânticos. Isso significa que eles já conseguiam armazenar a informação de forma quântica. O feito da equipe de Robert Schoelkopf e Steven Girvin foi conseguir transmitir essa informação quântica entre dois qubits, utilizando um fio como meio de comunicação.

Transmissão de informações quânticas

Os dois pesquisadores já vinham trabalhando há vários anos com a utilização de dispositivos de estado sólido para a construção dos computadores quânticos (veja Computador quântico híbrido poderá utilizar átomo artificial). Agora, pela primeira vez, eles conseguiram fazer com que seus átomos artificiais - ou qubits supercondutores - se comunicassem no interior do chip. Isso significa que a troca de informações não é feita apenas entre qubits vizinhos, mas entre qubits que estão distantes entre si.

Esse é o primeiro "barramento quântico" que se tem notícia. No interior dos computadores, o barramento equivale às avenidas por onde os dados viajam, passando da memória para o processador, para os discos de armazenamento e outros periféricos.

Fótons de microondas

Para conseguir fazer com que os qubits se comunicassem à distância, os cientistas tiveram que fazer dois avanços revolucionários de uma só vez. No primeiro, eles conseguiram produzir fótons individuais de microondas, de forma controlável e sob demanda. São esses fótons que transportam as informações quânticas, fazendo o papel dos elétrons na eletrônica tradicional.

"Não é muito difícil gerar sinais com um fóton em média, mas é extremamente difícil gerar exatamente um fóton de cada vez. Para codificar informações em fótons, você precisa que haja exatamente um deles," afirma o cientista Andrew Houck, membro da equipe. Para se ter uma idéia da precisão alcançada, basta ver que a tela de um telefone celular emite 10²³ fótons por segundo - um impronunciável 100.000.000.000.000.000.000.000.

Lendo a informação quântica

Esta é, contudo, apenas a primeira metade da comunicação quântica. Com ela, torna-se possível pegar a informação gravada no qubit, codificá-la no fóton e transmiti-la. Agora é necessário recebê-la no outro lado.

Este é o segundo avanço alcançado agora. Os cientistas guiaram o fóton de microondas em um fio - da mesma forma que um fóton de luz visível é guiado ao longo das fibras ópticas. Assim ele pode atingir o segundo qubit, passando para ele a informação codificada.

A possibilidade de comunicação entre os qubits à distância é algo essencial para o processamento quântico de informações. Contudo, e mesmo sendo um dos principais avanços já anunciados nesta área até agora, esses feitos encontram-se no estágio mais básico da computação quântica. Em comparação com a eletrônica tradicional, não estamos em um estágio muito diferente do momento em que o transístor era desenvolvido, no início da década de 1950.

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