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Informática

Simulador quântico com 51 qubits bate todos os recordes

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/08/2017

Simulador quântico com 51 qubits bate todos os recordes
O simulador quântico é capaz de executar mais cálculos do que qualquer supercomputador - mas só consegue resolver um único problema.
[Imagem: sakkmesterke/MIT]

Simulação quântica

Uma equipe da Universidade de Harvard, nos EUA, criou um simulador com 51 bits quânticos - o maior dispositivo desse tipo até agora.

Os simuladores quânticos são usados para modelar o comportamento das moléculas e outras partículas quânticas, que têm elementos de aleatoriedade e complexidade muito grandes, o que torna muito difícil saber como elas se comportam e como reagem a alterações no ambiente - é virtualmente impossível fazer uma simulação quântica usando um computador clássico.

E simular o comportamento de uma molécula pode ajudar, por exemplo, a estudar como um fármaco irá atuar dentro do corpo humano ou como uma substância irá se comportar em uma reação química.

E estes são apenas dois exemplos das inúmeras aplicações desses dispositivos ainda em estágio inicial de desenvolvimento.

Diferença entre simuladores e computadores quânticos

Simuladores quânticos são diferentes de computadores quânticos.

Por exemplo, o simulador de 51 qubits foi construído especificamente para resolver uma equação que modela as interações entre certos átomos, o que significa dizer que, se for necessário resolver uma equação diferente, será necessário reconstruir o sistema a partir do zero.

Os computadores quânticos, por outro lado, são teoricamente capazes de lidar com qualquer equação - eles são "computadores universais".

O simulador tem uma alta taxa de erro, mas como ele simula apenas um modelo matemático, seus resultados ainda são úteis. Os computadores quânticos devem atingir taxas de erro muito menores, o que significa que produzirão resultados melhores e mais fidedignos.

Aplicações restritas

Os sistemas quânticos mais avançados atualmente - como o computador de 49 qubits que o Google está desenvolvendo - usam qubits supercondutores para armazenar informações, basicamente elétrons em temperaturas extremamente baixas.

Neste novo simulador, os qubits são feitos a partir de um único átomo de rubídio, aprisionado com lasers e programados através de flutuações no raio laser.

Embora isso seja bem mais simples do que os computadores quânticos, os simuladores dependem de aparatos complexos e difíceis de ajustar, o que significa que eles são grandes e caros, tornando difícil dar-lhes aplicações fora dos laboratórios especializados - ao menos por enquanto.

Bibliografia:

Artigo: Probing many-body dynamics on a 51-atom quantum simulator
Autores: Hannes Bernien, Sylvain Schwartz, Alexander Keesling, Harry Levine, Ahmed Omran, Hannes Pichler, Soonwon Choi, Alexander S. Zibrov, Manuel Endres, Markus Greiner, Vladan Vuletic, Mikhail D. Lukin
Revista: arXiv
Link: https://arxiv.org/abs/1707.04344


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