Base de dados atômica de fase quântica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 07/09/2001

Usando raios-laser ultra-rápidos e um feixe de átomos de césio, físicos da Universidade de Michigan criaram um arquivo que armazena e recupera dados nas fases quânticas de átomos, ao invés dos "bits" e "bytes" usados pelos computadores atuais.

O Projeto U-M é o primeiro a testar a teoria de se usar a fase quântica de átomos para armazenamento e recuperação de dados, o qual foi proposto por L.K. Grover em um artigo publicado em 1997 no periódico Physics Review Letters. Resultados do estudo, do qual participaram Philip H. Bucksbaum, professor de Física no Projeto U-M, e os estudantes de graduação Jaewook Ahn e Thomas C. Weinacht foram publicados na Revista Science.

Entender o Projeto U-M requer um mergulho no obscuro campo da mecânica quântica: o estudo do indivisível conjunto de energia que constitui a luz e a matéria. As leis da mecânica-quântica controlam a estrutura, movimento e comportamento do átomo. No mundo quântico, elétrons comportam-se como ondas na superfície da água. Elétrons podem existir simultaneamente em um infinito número de localizações, ou estados quânticos, no interior da onda.

No Projeto U-M, um computador atribuiu dados aleatoriamente a um estado quântico de um único átomo de césio. Usando um pulso de laser ultra-rápido, os cientistas armazenaram a informação no estado quântico invertendo a fase ou literalmente invertendo a onda quântica para aquele estado. Menos de um nanosegundo, ou um bilionésimo de segundo mais tarde, o mesmo átomo foi atingido por um segundo pulso de laser, o qual localizou o dado armazenado através da amplificação do estado quântico alterado e suprimindo todos os outros estados na onda.

"L.K. Grover especula que o armazenamento quântico de dados poderá vir a ser um meio de armazenar e recuperar dados mais rápido e eficiente do que o sistema binário que utilizamos hoje, uma vez que as leis da mecânica quântica permitem a você procurar muitas localizações simultaneamente. Nós testamos um de seus algoritmos e confirmamos a idéia de Grover's" disse Bucksbaum.

"É importante manter a perspectiva deste estudo" acrescentou Bucksbaum. "Armazenamento quântico de dados é um conceito novo. A maioria dos pesquisadores está usando o movimento de uma partícula quântica como um meio de armazenamento. Nosso trabalho pode se mostrar um passo no caminho para um sistema viável, mas também para um completo beco sem saída. O campo é muito novo para se saber qual enfoque terá sucesso."