Princípios importantes
- Pesquisadores dizem que o uso de materiais bidimensionais pode levar a computadores mais rápidos.
- A descoberta pode ser parte de uma próxima revolução no campo que inclui computadores quânticos.
- Honeywell anunciou recentemente que havia estabelecido um novo recorde de volume quântico, uma medida de desempenho geral.
Os avanços recentes na física podem significar computadores significativamente mais rápidos, levando a uma revolução em tudo, desde a descoberta de medicamentos até a compreensão dos efeitos das mudanças climáticas, dizem os especialistas.
Cientistas detectaram e mapearam os spins eletrônicos em um novo tipo de transistor. Essa pesquisa pode levar a computadores mais rápidos que aproveitam o magnetismo natural dos elétrons em vez de apenas sua carga. A descoberta pode ser parte de uma próxima revolução no campo que inclui computadores quânticos.
"Os computadores quânticos processam informações de uma maneira fundamentalmente diferente dos computadores clássicos, o que lhes permite resolver problemas que são praticamente insolúveis com os computadores clássicos de hoje", John Levy, cofundador e CEO da empresa de computação quântica Seeqc, disse em uma entrevista por e-mail.
"Por exemplo, em um experimento realizado pelo Google e pela NASA, os resultados de uma aplicação quântica específica foram gerados em um pequeno número de minutos em comparação com os 10.000 anos estimados que levaria o supercomputador mais poderoso do mundo. mundo."
Materiais Bidimensionais
Em uma descoberta recente, os cientistas pesquisaram uma nova área chamada spintrônica, que usa o spin dos elétrons para realizar cálculos. A eletrônica atual usa a carga do elétron para fazer cálculos. Mas monitorar o spin dos elétrons provou ser difícil.
Uma equipe liderada pela Divisão de Ciência dos Materiais da Universidade de Tsukuba afirma ter usado a ressonância de spin de elétrons (ESR) para monitorar o número e a localização de spins desemparelhados que se movem através de um transistor de dissulfeto de molibdênio. A ESR usa o mesmo princípio físico das máquinas de ressonância magnética que criam imagens médicas.
“Imagine construir um aplicativo de computador quântico suficiente para simular a segurança e a eficácia de testes clínicos de medicamentos - sem nunca testá-los em uma pessoa real.”
Para medir o transistor, o dispositivo teve que ser resfriado a apenas 4 graus acima do zero absoluto. "Os sinais ESR foram medidos simultaneamente com as correntes de dreno e portão", disse o professor Kazuhiro Marumoto, coautor do estudo, em um comunicado à imprensa.
Um composto chamado dissulfeto de molibdênio foi usado porque seus átomos formam uma estrutura bidimensional quase plana (2D). "Cálculos teóricos identificaram ainda mais as origens dos spins", disse o professor Małgorzata Wierzbowska, outro coautor, no comunicado à imprensa.
Avanços em Computação Quântica
A computação quântica é outra área da computação que está avançando rapidamente. A Honeywell anunciou recentemente que havia estabelecido um novo recorde de volume quântico, uma medida de desempenho geral.
"Esse alto desempenho, combinado com a medição de circuito médio de baixo erro, fornece recursos exclusivos com os quais os desenvolvedores de algoritmos quânticos podem inovar", disse a empresa no comunicado.
Enquanto os computadores clássicos dependem de bits binários (uns ou zeros), os computadores quânticos processam informações via qubits, que por causa da mecânica quântica, podem existir como um ou zero ou ambos ao mesmo tempo - aumentando exponencialmente o poder de processamento, Levy disse.
Os computadores quânticos podem executar uma série de aplicativos significativos para problemas científicos e de negócios anteriormente considerados impossíveis, disse Levy. As medidas usuais de velocidade, como megahertz, não se aplicam à computação quântica.
A parte importante dos computadores quânticos não é a velocidade da maneira como pensamos sobre a velocidade dos computadores tradicionais. "Na verdade, esses dispositivos geralmente operam em velocidades muito mais altas do que os computadores quânticos", disse Levy.
"O ponto é que os computadores quânticos podem executar uma série de importantes aplicativos de problemas científicos e de negócios anteriormente considerados impossíveis."
Se os computadores quânticos se tornarem práticos, as maneiras pelas quais a tecnologia pode impactar a vida das pessoas por meio de pesquisas e descobertas são infinitas, disse Levy.
"Imagine construir um aplicativo de computador quântico suficiente para simular a segurança e eficácia de testes clínicos de medicamentos - sem nunca testá-los em uma pessoa real", disse ele.
"Ou mesmo um aplicativo de computador quântico que pode simular modelos de ecossistemas inteiros, ajudando-nos a gerenciar e combater melhor os efeitos das mudanças climáticas."
Os computadores quânticos em estágio inicial já existem, mas os pesquisadores estão lutando para encontrar um uso prático para eles. Levy disse que a Seeqc planeja entregar dentro de três anos "uma arquitetura quântica que é construída em torno de problemas do mundo real e tem a capacidade de escalar para atender às necessidades das empresas."
Os computadores quânticos não estarão disponíveis para o usuário médio por anos, disse Levy. "Mas os aplicativos de negócios para a tecnologia já estão se tornando aparentes em indústrias com uso intensivo de dados, como desenvolvimento farmacêutico, otimização de logística e química quântica", acrescentou.
