Criou novos computadores quânticos mais poderosos que não usam o sistema binário

As pesquisas não param, e um novo grupo de cientistas alcançou um novo nível de poder computacional, muito superior, quando se trata de computadores quânticos . É, de fato, o primeiro dispositivo que vai além do sistema binário clássico, baseado apenas em 0 e 1 , usado em todos os computadores tradicionais e até agora também nos quânticos.

Não existe apenas o sistema binário na ciência da computação

Por décadas, os computadores têm sido sinônimo de informação binária : zeros e uns. Todos associamos magicamente o sistema binário à tecnologia da informação e a tecnologia da informação ao sistema binário, justamente por causa da estreita correlação que sempre existiu entre os dois mundos. Agora, uma equipe da Universidade de Innsbruck, na Áustria, criou um computador quântico que quebra esse paradigma e desbloqueia recursos computacionais adicionais, até então “escondidos” .

Acostumados a pensar em termos binários quando se trata de computação computacional, até os computadores quânticos de hoje foram projetados com o processamento de informações binárias em mente, mas isso implicou uma limitação na exploração de computadores quânticos:

"Os blocos de construção dos computadores quânticos, no entanto, não são apenas zeros e uns", explica Martin Ringbauer, físico experimental de Innsbruck, na Áustria. “Limitá-los a sistemas binários impede que esses dispositivos atinjam seu verdadeiro potencial”.

A equipe liderada por Thomas Monz no Departamento de Física Experimental da Universidade de Innsbruck agora conseguiu desenvolver um computador quântico capaz de realizar cálculos arbitrários com os chamados dígitos quânticos (ou qudits) , liberando assim mais poder de computação com menos. partículas. A pesquisa foi publicada na Nature Physics com o título “Um processador quântico universal qudit com íons presos” .

Os computadores quânticos são diferentes, e precisamos entender que

Embora armazenar informações em zeros e uns não seja a maneira mais eficiente de realizar cálculos, é definitivamente a maneira mais fácil. Mas como sempre, especialmente na engenharia, simples muitas vezes também significa confiável e resistente, mas também menos eficiente. De fato, no mundo quântico, a situação é completamente diferente.

No computador quântico desenvolvido em Innsbruck, por exemplo, as informações são armazenadas em átomos individuais de cálcio presos. Cada um desses átomos possui naturalmente oito estados diferentes, dos quais geralmente apenas dois são usados ​​para armazenar informações, deixando os seis restantes como "não utilizados" . O computador desenvolvido pelos físicos de Innsbruck é capaz de explorar todo o potencial desses átomos, explorando com qudits. Ao contrário do caso clássico, o uso de vários estados não torna o computador menos confiável:

"Os sistemas quânticos naturalmente têm mais do que apenas dois estados e mostramos que podemos controlá-los todos igualmente bem"

Por outro lado, muitas das tarefas que exigem computadores quânticos, como problemas de física, química ou ciência dos materiais, também são naturalmente expressas na linguagem qudit. Reescrevê-los para qubits muitas vezes pode torná-los muito complicados para os computadores quânticos de hoje:

“Trabalhar com mais de zeros e uns é muito natural, não apenas para o computador quântico, mas também para suas aplicações, permitindo desbloquear o verdadeiro potencial dos sistemas quânticos”, explica Martin Ringbauer.

Definição de computador quântico

Um computador quântico ou computador quântico usa as propriedades quânticas da matéria, como superposição de estados e emaranhamento, para realizar operações em dados. Ao contrário de um computador clássico, baseado em transistores que operam em dados binários (codificados como bits, portanto 0 e 1), o computador quântico opera com bits quânticos.

Chamati também qubit, o estado quântico pode possuir vários valores, ou mais precisamente um único valor quântico que corresponde simultaneamente a vários valores clássicos. A disciplina que trata, no campo teórico e experimental, do desenvolvimento da computação quântica é chamada de computação quântica.

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