Memória vibratória torna computadores quânticos mais poderosos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/07/2026

O novo chip quântico contém ressonadores mecânicos, componentes minúsculos que vibram para armazenar informações.
[Imagem: Hybrid Quantum Systems Group/ETH Zurich]

Computador quântico acústico

Os computadores quânticos estão entre as tecnologias mais sensíveis do mundo, com os esforços se concentrando em algo como isolá-los do resto do Universo para que nada importune seus delicados qubits. Assim, soa estranho que eles possam funcionar baseando-se essencialmente em "barulho".

Pois uma nova máquina destas funciona quase como um violão, usando pequenas vibrações mecânicas para armazenar e processar informações - as vibrações se comportam de modo muito semelhante às cordas do violão.

Mas não há música envolvida - na verdade as vibrações estão muito além do alcance da audição humana. Ocorrendo no interior de um chip, elas são usadas na verdade para armazenar informações quânticas.

Então, sim, é um computador quântico acústico.

E com uma vantagem adicional: Ele separa a computação da memória de trabalho de modo muito mais claro do que demonstrações anteriores envolvendo a computação quântica, ainda fortemente baseada na integração do processamento e da memória, como nos computadores eletrônicos atuais.

É quântico, mas imita o eletrônico

Curiosamente, esta nova arquitetura alternativa, embora quântica, buscou inspirou no projeto dos computadores digitais clássicos, nos quais uma CPU processa os dados que ficam armazenados separadamente em uma memória de trabalho (RAM).

Na nova abordagem, um qubit supercondutor assume o papel da CPU, enquanto a informação a ser processada é armazenada temporariamente em uma memória, tornando-a disponível durante toda a computação. Mas aí começam as diferenças.

"Em nossa memória de trabalho quântica, a informação não é armazenada eletromagneticamente - como geralmente acontece hoje em dia - mas sim na forma de vibrações mecânicas," explicou a professora Yiwen Chu, do Instituto Federal de Tecnologia (ETH) de Zurique, na Suíça.

E a capacidade de colocar esses estados mecânicos em superposição, ou de os conectar por meio do entrelaçamento, abre caminhos adicionais para a computação quântica.

Primeiro, os ressonadores armazenam as respectivas informações em um estado vibracional específico. Quando o qubit recupera informações dessa memória de trabalho, ele processa e modifica esse estado vibracional e, em seguida, o armazena novamente. Hoje isto é feito nos computadores quânticos usando tecnologias eletromagnéticas, mas os componentes ficam grandes e introduzem ruídos, que podem levar à perda de dados.

Os ressonadores mecânicos, por seu lado, e ao contrário do que possa parecer, são significativamente menores e mais compactos e ainda oferecem maior capacidade de armazenamento ao suportar muitos modos vibracionais diferentes. Além disso, os osciladores mantêm os estados quânticos estáveis por mais tempo, sem que as vibrações se dissipem e as informações sejam perdidas. Isso prolonga o tempo de armazenamento.

O chip de demonstração mede aproximadamente 7,5 milímetros de comprimento, 2,5 milímetros de largura e 1 milímetro de altura.
[Imagem: Yu Yang et al. - 10.1126/science.aef4139]

Memória mecânica é menor e mais durável

A equipe demonstrou experimentalmente, pela primeira vez, que ressonadores mecânicos podem ser acoplados e combinados de modo funcional com qubits supercondutores e realizar computações quânticas, comprovando a viabilidade de sistemas de memória vibratória como uma alternativa promissora às abordagens eletromagnéticas.

A capacidade computacional da arquitetura foi demonstrada usando dois problemas-chave, que estão entre os métodos computacionais mais importantes na computação quântica: A transformada de Fourier quântica e a determinação do período.

"A transformada de Fourier quântica é um procedimento computacional fundamental necessário para muitos algoritmos quânticos. O algoritmo de determinação do período que implementamos serviu como uma demonstração de como esse procedimento pode ser usado," explicou o pesquisador Igor Kladaric.

O desafio agora está na escalabilidade, ou seja, será necessário refazer o chip quântico em escala maior - com mais qubits - e demonstrar que ele continuará funcionando de forma confiável.

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