Computadores Quânticos

Um computador quântico é um dispositivo que executa cálculos fazendo uso directo de propriedades da mecânica quântica, tais como sobreposição e interferência. Teoricamente, computadores quânticos podem ser implementados e o mais desenvolvido actualmente trabalha com poucos qubits de informação.

  A Esfera de Block é uma representação de um qubit, o bloco de construção fundamental de computadores quânticos.

O Orion, contruído pela D-Wave, é um computador de 16 qubits ("bits" quânticos). É a primeira máquina desse tipo capaz de realizar tarefas práticas. O fato de ele estar em pleno funcionamento é surpreendente. Alguns especialistas vinham prevendo que demoraria 20 anos para que os computadores quânticos pudessem ser usados na prática.

Durante a demonstração, o Orion resolveu problemas de lógica, encontrou soluções para o jogo Sudoku e pesquisou alternativas para drogas usadas na indústria farmacêutica. Tudo isso poderia ser feito, tranqüilamente, por um computador digital comum. Mas a demonstração tem enorme importância, já que comprova a viabilidade prática da computação quântica.

O Orion é baseado num único chip quântico. Sobre uma base de silício, esse chip abriga os 16 qubits. Cada um deles é formado por uma porção de nióbio circundada por uma bobina. Quando a bobina é estimulada electricamente, ela gera um campo magnético, que provoca alterações de estado nos átomos de nióbio. Essas mudanças de estado são captadas pelos circuitos e transformadas em dados.

Para processar informações, elas primeiro são convertidas em impulsos analógicos, que são enviados às bobinas. Depois, os sinais analógicos colectados são novamente convertidos em bits. Como os sinais analógicos podem sofrer interferências, um complexo filtro de 128 canais é usado para eliminar o ruído. Assim, o processador quântico pode interagir com circuitos digitais convencionais. 

Para que tudo isso funcione, o chip quântico precisa ser congelado a 4 milikelvins, temperatura muito próxima do zero absoluto. Isso é feito por meio de um sistema de refrigeração com hélio líquido. O nióbio torna-se supercondutor nessa temperatura. Um detalhe curioso é que esse modelo traz de volta a computação analógica, que floresceu durante um breve período, nos anos 70, para ser depois substituída pela digital.  

Créditos:


INFO Onine
Wikipedia