Cientistas escrevem código quântico em um chip de silício pela primeira vez

codigo-quantico-chip-silicio-838x838Pela primeira vez, engenheiros da Universidade de New South Wales, na Austrália, demonstraram que podem escrever e manipular um código quântico em um chip de silício.

O sucesso dependeu do fenômeno bizarro conhecido como “emaranhamento” usando dois bits quânticos, com a maior precisão já registrada.

Isso significa que podemos começar a programar os tão esperados computadores quânticos superpoderosos. Todas as outras peças necessárias para sua construção já estão disponíveis, em grande parte graças a uma outra pesquisa da mesma equipe, que criou a primeira porta lógica em silício. Como já estamos incrivelmente familiarizados com essas tecnologias, vai ser mais fácil escalá-las e transformar o computador quântico em realidade.

A pesquisa foi publicada na revista Nature Nanotechnology.

Sobreposição

Computadores tradicionais são codificados com bits tradicionais, que podem estar em um de dois estados: 1 ou 0. Em conjunto, dois bits criam códigos que podem ser usados para programar instruções complexas.

Na computação quântica, há a possibilidade dos bits estarem em um estado chamado de “sobreposição”, o que significa que podem ser 1 e 0 ao mesmo tempo. Isso aumenta enormemente as variações de programação.

Agora, engenheiros australianos não só conseguiram criar esses bits em sobreposição, como o fizeram em microchips muito semelhantes aos que compõem os computadores regulares de hoje.

Emaranhamento

O segredo para escrever o código quântico é o entrelaçamento, ou emaranhamento quântico. Quando duas partículas estão entrelaçadas, significa que a medição de uma afeta imediatamente o estado da outra, mesmo que esteja a milhares de quilômetros de distância.

Este efeito intrigou grandes mentes da física, incluindo Albert Einstein, que o chamou de “ação fantasmagórica à distância”. Apesar do ceticismo de alguns pesquisadores, uma vez que o fenômeno parece contradizer osprincípios de localidade da ciência, ele já foi demonstrado várias vezes.

Os cientistas australianos passaram com louvores no teste do emaranhamento, com a maior “pontuação” já registrada em um experimento usando o fenômeno.

00+11

Os pesquisadores entrelaçaram duas partículas: o elétron e o núcleo de um único átomo de fósforo, que foi colocado dentro de um microchip de silício. O estado do elétron era totalmente dependente do estado do núcleo.

Assim, eles expandiram os quatro possíveis códigos que podem ser feitos com dois bits clássicos (00, 01, 10 ou 11) para um conjunto muito maior de código com dois bits emaranhados, como 00+11, 00-11, 01+10 ou 01-10.

“Isso é, em certo sentido, a razão pela qual os computadores quânticos podem ser muito mais poderosos”, disse Stephanie Simmons, que participou do estudo. “Com o mesmo número de bits, podemos escrever um código de computador que contém muitas mais palavras, e podemos usar essas palavras extras para executar um algoritmo diferente que atinja o resultado esperado com um menor número de passos”.

O próximo objetivo dos pesquisadores é entrelaçar mais partículas e criar códigos mais complexos, a fim de chegarem ao supercomputador cobiçado. E parece que estamos mais próximos dele do que nunca.

Fonte: ScienceAlert

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