Um computador quântico realiza uma simulação complexa de física pela primeira vez

Por , 1 de Julho de 2016 a las 19:00
Um computador quântico realiza uma simulação complexa de física pela primeira vez
Futuro

Um computador quântico realiza uma simulação complexa de física pela primeira vez

Por , 1 de Julho de 2016 a las 19:00

Ainda que os computadores quânticos não terminem de ser uma realidade, os protótipos destes supercomputadores começam a oferecer seus primeiros avanços e simulações.

Desfrutar de computadores mais potentes e precisos no futuro deixará de ser uma utopia graças à física quântica. No lugar de funcionar à base de “zeros e uns” como os computadores que empregamos normalmente, estes computadores relegarão a utilização de portos lógicos ou combinação de portos lógicos para processar a informação ao esquecimento. O desenvolvimento de computadores quânticos nos permitirá realizar operações com maior velocidade e eficácia.

Estas máquinas, no entanto, não servirão para aplicativos pessoais. O futuro dos computadores quânticos passa por realizar cálculos extraordinariamente complexos, como os necessários para fabricar novos materiais ou desenvolver medicamentos. Se bem ainda não existe mais do que pequenos protótipos, o trabalho de grandes multinacionais como Google, que desde 2013 conta com um laboratório de computação quântica, Microsoft ou a NASA, nos aproxima de um mundo onde os computadores experimentarão um salto qualitativo.

Enquanto esperamos a chegada destas potentes máquinas, os computadores quânticos disponíveis já nos dão uma mostra de como poderiam acelerar a pesquisa. A equipe de Esteban Martínez, da Universidade de Innsbruck, conseguiu realizar a primeira simulação complexa de física pela primeira vez graças à computação quântica. Sua modelização permitiu estudar um experimento de física de altas energias, particularmente a criação de “pares” de partículas e antipartículas. Se conseguissem escalar o processo, a técnica nos permitiria realizar cálculos muito complexos para computadores convencionais.

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De acordo com a revista Nature, o grupo de cientistas completou com sucesso um “teste de conceito” no que simularam uma experiência onde a energia se transformava em matéria para dar lugar a um eléctron e a sua antipartícula, um pósitron. Os cálculos quânticos dos pesquisadores permitiram confirmar as predições de uma versão mais “simples” da conhecida como eletrodinâmica quântica. De acordo com estas ideias, quanto mais forte for um campo eletromagnético, mais rápido poderemos criar partículas e antipartículas. A modelização realizada com computadores quânticos conseguiu corroborar esta hipótese.

A pesar deste grande passo, a verdade é que estamos ainda longe de que os computadores quânticos nos ajudem a resolver questões complexas, impossíveis de discernir com a computação atal. Hoje, os protótipos disponíveis necessitam de um laboratório enorme cheio de lasers, equipamentos eletrônicos e tecnologia ponteira. Graças ao avanço da física quântica, no futuro não só teremos máquinas com as que desenvolver simulações tão difíceis como esta de física, como também melhoraremos as comunicações graças ao que se conhece como criptografia quântica. Os resultados apresentados em Nature são apenas o início de um futuro prometedor para esta tecnologia.

Imagens | D-Wave Systems, Inc. (Wikimedia), IBM Research (Flickr)

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