Pular para o conteúdo principal

CONSTRUIDO UM COMPUTADOR QUÂNTICO COM ARQUITETURA CLÁSSICA

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/09/2011
Computador von Neumann quântico e simulador quântico digital
O chip, batizado de quCPU, contém uma versão quântica de um computador de arquitetura von Neumann, operando em três camadas. [Imagem: Erik Lucero]

Computador von Neumann quântico

Dois novos estudos publicados no exemplar desta sexta-feira da revista Science descrevem grandes avanços no desenvolvimento dos computadores quânticos.

Embora esta tecnologia ainda esteja em um estágio bastante inicial, no futuro os computadores quânticos poderão resolver problemas complexos demais para os computadores atuais, mesmo considerando seu avanço contínuo.

No primeiro estudo, um grupo dos Estados Unidos e do Japão apresenta nada menos do que uma versão quântica de um computador tradicional, que possui uma arquitetura chamada von Neumann - o seu PC é um computador desse tipo.

No computador von Neumann quântico, uma memória quântica de acesso aleatório pode ser programada através de uma CPU quântica, ambas construídas em um único chip, fornecendo os componentes-chave para uma versão quântica de um computador clássico.

Isto representa um novo paradigma no desenvolvimento da computação quântica.
Computador von Neumann quântico e simulador quântico digital


A informação quântica (cubos azuis representam 0s e vermelhos representam 1s) é processada na camada superior da arquitetura e armazenada na camada intermediária, a memória quântica (cubos em ordem). A informação quântica já usada pode então ser deletada na camada inferior. [Imagem: Peter Allen/UCSB]

CPU quântica

Os pesquisadores demonstraram dois componentes que estão no coração de cada computador: a unidade central de processamento e uma memória para armazenar tanto instruções quanto dados.

É, obviamente, uma máquina ainda rudimentar, baseada em uma série integrada de circuitos supercondutores e um circuito no qual a informação quântica vai e volta entre os elementos de armazenamento e os elementos de processamento.

E uma máquina bastante fria: como é baseada em circuitos supercondutores, ela precisa de temperaturas criogênicas para apresentar um comportamento quântico.

quCPU

O circuito integrado quântico inclui dois qubits (bits quânticos), um barramento de comunicação, dois bits de memória e um registrador - tudo quântico.

Ou seja, em princípio, é um computador quântico em um chip - os cientistas o chamaram de quCPU.

A vantagem é que, por seguir as leis da mecânica quântica, esse computador permite efetuar cálculos ao mesmo tempo em que se grava na memória, além dos já tradicionais bits que podem ser 0 e 1 ao mesmo tempo, ou 30% de 0 e 70% de 1, e qualquer variação semelhante.
Computador von Neumann quântico e simulador quântico digital


O simulador quântico funciona como um computador porque pode ser usado para fazer cálculos que reproduzem o comportamento de qualquer sistema que obedeça as leis da mecânica quântica. [Imagem: Harald Ritsch]

Simulador quântico

No outro estudo, uma equipe austríaca descreve um outro tipo de computador quântico, na verdade, um simulador quântico digital.

Esse simulador pode ser programado e reprogramado para simular de forma eficiente qualquer outro sistema quântico.

Ben Lanyon e seus colegas demonstram que uma série de íons aprisionados, e suas interações, podem ser controladas e manipuladas com precisão, permitindo que um sistema quântico qualquer seja simulado e seu comportamento observado em laboratório.

O dispositivo usa seis íons de cálcio, bem presos e resfriados por um laser, como qubits.

"Nossos resultados demonstram os princípios fundamentais da simulação digital quântica e fornece evidências de que o nível de controle necessário para um dispositivo em larga escala está ao nosso alcance," escrevem eles.

Estima-se que um dispositivo "em larga escala", ou seja, um simulador quântico prático, precisa ter cerca de 40 qubits.
Bibliografia:

Universal digital quantum simulation with trapped ions
B. P. Lanyon, C. Hempel, D. Nigg, M. Muller, R. Gerritsma, F. Zahringer, P. Schindler, J. T. Barreiro, M. Rambach, G. Kirchmair, M. Hennrich, P. Zoller, R. Blatt, C. F. Roos
ScienceXpress
1 September 2011
Vol.: Published online
DOI: 10.1126/science.1208001

Implementing the Quantum von Neumann Architecture with Superconducting Circuits
Matteo Mariantoni, H. Wang, T. Yamamoto, M. Neeley, Radoslaw C. Bialczak, Y. Chen, M. Lenander, Erik Lucero, A. D. OConnell, D. Sank, M. Weides, J. Wenner, Y. Yin, J. Zhao, A. N. Korotkov, A. N. Cleland, John M. Martinis
ScienceXpress
ScienceXpress
Vol.: Published online
DOI: 10.1126/science.1208517

Fonte:http://www.inovacaotecnologica.com.br/

Postagens mais visitadas deste blog

MEDICINA VIBRACIONAL - A SAÚDE E O ADOECER HUMANO SOB A ÓPTICA DA FÍSICA QUÂNTICA

"Somos as únicas criaturas na face da terra capazes de mudar nossa biologia pelo que pensamos e sentimos! Nossas células são constantemente modificadas pelos nossos pensamentos. Um surto de depressão pode arrasar seu sistema imunológico; apaixonar-se, ao contrário, pode fortifica-lo tremendamente"
Dr. Deepak Chopra

MEDICINA VIBRACIONAL - A SAÚDE E O ADOECER HUMANO SOB A ÓPTICA DA FÍSICA QUÂNTICA
"No mundo da medicina vibracional, a doença é causada não apenas por germes, substâncias químicas e traumas físicos, mas também por disfunções crônicas dos padrões de energia emocional e pelos maus hábitos de relacionamento da pessoa consigo mesma e com os outros. O caminho vibracional não usa bisturis e medicamentos de laboratório para tratar as doenças, mas sim diferentes formas de energia para produzir transformações curativas na mente, no corpo e no espírito do doente” (Richard Gerber - Medicina Vibracional: Uma medicina para o Futuro).

Medicina vibracional é um conceito e suge…

10 ESTUDOS CIENTÍFICOS DEMONSTRAM QUE A CONSCIÊNCIA PODE ALTERAR O MUNDO FÍSICO

10 Estudos Científicos Demonstram que a Consciência Pode Alterar o Mundo FísicoNicola Tesla foi quem disse melhor, “o dia em que a ciência começar a estudar os fenômenos não-físicos, vai fazer mais progresso numa década do que em todos os séculos anteriores da sua existência. Para compreender a verdadeira natureza do universo, deve-se pensar em termos de energia, frequência e vibração.” Swami Vivekananda era o mentor de Tesla, um monge hindu indiano e o principal discípulo santo Ramakrishna do século 19. A ciência funciona melhor quando em harmonia com a natureza. Se colocarmos os dois juntos, podemos descobrir grandes tecnologias que só podem acontecer quando a consciência do planeta está pronta para abraçá-los, como a energia livre. A intenção de apresentar esta informação é para demonstrar que os pensamentos, intenções, oração e outras unidades de consciência podem influenciar diretamente o nosso mundo físico. A consciência pode ser um grande factor na criação de mudanças no planeta.

MEDITANDO ATRAVÉS DA RESSONÂNCIA QUÂNTICA ESCALAR

Meditando Através da Ressonância Quântica Escalar
1 – Escolho pensamentos que me façam sentir bem. Quanto mais rápido chego num estado de sentir-me bem, melhor é minha vida e mais tenho a oferecer a outros.
2 – Sou parte de uma cadeia de alegria, a cadeia do bem-estar.
Faço parte da cadeia do sentir-se bem!
3 – Descobri a liberdade além de meus sonhos mais extravagantes...
na sabedoria de que minha alegria não depende de ninguém, nem de nada fora de mim
– é um trabalho interior.
4 – Sempre sou livre para escolher, e escolher novamente.
Escolho fácil e naturalmente focar minha atenção no que me traz alegria.
5 – Procuro o que quero em todo lugar em que estou.
Escolho coisas para apreciar e, quando faço isso, atraio condições perfeitas para mim.
6 – Espalho apreciação para o mundo!
Onde quer que eu pulverize minha mangueira de apreciação, percebo mudanças óbvias e positivas.
7 – Sou um apreciador impressionante! Gozo da beleza da vida! Aplaudo tudo aquilo que atraio!
8 – Sou um Amante. Sou uma extens…