Atalho para a computação quântica

     Quatro equipes internacionais de pesquisadores criaram, de maneira independente, uma calculadora que funciona por meio das estranhas propriedades quânticas da luz. A versão dessa calculadora quântica executada com a participação de brasileiros, por exemplo, resolve uma operação matemática depois que milhares de trios de fótons (partículas de luz) percorrem um pequeno chip de vidro, do tamanho de uma lâmina de microscópio.

     Esses aparatos fazem parte de mais uma tentativa de comprovar na prática que a computação quântica tem capacidade de superar a convencional – por enquanto, algo previsto em teoria. As calculadoras criadas por esses grupos são na verdade o que os físicos vêm chamando de computadores quânticos restritos. Planejados para realizar um tipo específico de cálculo, eles são uma versão simplificada dos sonhados computadores quânticos universais, que, em princípio, poderiam fazer qualquer tipo de operação matemática. Enquanto esses últimos devem demorar décadas para superar o desempenho dos computadores clássicos, os físicos acreditam que, em pouco mais de 10 anos, os computadores quânticos restritos realizarão cálculos impossíveis até mesmo para o mais poderoso dos supercomputadores atuais.

     Os aparatos projetados e desenvolvidos pelas quatro equipes, por enquanto, demoram duas semanas para completar uma operação matemática complicada envolvendo matrizes que, embora não seja trivial, qualquer laptop caseiro resolveria em segundos. Ainda que não impressionem por sua velocidade, esses dispositivos estão empolgando os físicos porque versões um pouco mais aprimoradas podem em breve desafiar os limites da computação clássica.

Leia mais em: http://revistapesquisa.fapesp.br/2013/07/12/atalho-para-a-computacao-quantica/

Diamantes imperfeitos são promessa de sensores perfeitos

     Desde o cérebro, passando pelo coração e chegando ao estômago, os corpos dos animais geram campos magnéticos fracos que um detector ultrassensível poderia usar para descobrir doenças, rastrear drogas e, quem sabe, até ler mentes. Sensores do tamanho da unha do polegar poderiam mapear depósitos de gás no subsolo, analisar substâncias químicas e descobrir explosivos que poderiam se esconder de outras sondas.

     Agora, os cientistas do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), do Departamento de Energia e da Universidade da California em Berkeley, em conjunto com seus colegas da Universidade Harvard, conseguiram aumentar o desempenho de um dos mais potentes possíveis sensores de campos magnéticos em nanoescala – um defeito em um diamante do tamanho de um par de átomos, chamado de “centro de nitrogênio-vacância” (CNV).

     As descobertas da equipe de pesquisadores podem, eventualmente, permitir a fabricação de relógios menores que um chip de computador e, ainda assim, com precisão de milionésimo de bilionésimo de segundo (10^-15 s), ou sensores de rotação mais rápidos e com maior tolerância a temperaturas extremas do que os giroscópios em smartphones. Em pouco tempo, um chip barato de diamante pode ser capaz de acomodar um computador quântico. A equipe relata seus resultados em Nature Communications (http://www.nature.com/ncomms/journal/v4/n4/full/ncomms2771.html).