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Computação Quântica, deixe o futuro nos levar!

A computação quântica avança, empresas e governos colaboram e injetam grana, o desenvolvimento se intensifica por meio do silício, chegamos onde queríamos?

A computação quântica avança, empresas e governos colaboram e injetam grana, o desenvolvimento se intensifica por meio do silício, chegamos onde queríamos?
Computação Quântica, deixe o futuro nos levar!

Investimentos

Departamento de Energia dos EUA, o DOE, está se juntando à busca para desenvolver computadores quânticos. A iniciativa parte da Google e outras empresas que correm para construir computadores novos que reinaram sob a computação clássica.

O uso pratico dessa tecnologia ainda é um marco a se alcançar, o DOE injetou US$ 40 milhões para estimular o desenvolvimento de algoritmos de computação quântica uteis.

O governo estadunidense já gasta por volta de US$ 250 milhões por ano na área da computação quântica. O Escritório do Exercito é o que mais recebe dessa quantia. Já o dinheiro do DOE, será destinado a laboratórios nacionais.

Ampliação da área graças ao silício

A Delft University of Technology na Holanda espera receber da Intel um pacote com primeiro computador quântico fabricado com técnicas convencionais, que usa do silício.

Mesmo parecendo atrasado para a área, o uso do silício pode acelerar o desenvolvimento de dispositivos quânticos. Alguns cientistas vêem promessas desse uso. Em maio de 2017 Michelle Simmons, fundou sua start-up chamada Silicon Quantum Computing, e foi apoiada pelo governo Australiano.

Vantagens do uso em silício

Quem defende o silício, vê nele vantagens na decodificação de qubits; eles podem ser manipulados muito mais através de fios elétricos microscópicos gravados nos chips, assim, ficaria mais fácil comercializar processadores quânticos, e eu e você, poderíamos ter um em casa algum dia.

Desenvolvimentos

Físicos pelo mundo já desenvolveram protótipos de computadores quânticos, geralmente esses trabalham em temperaturas próximas ao zero absoluto. Para codificação de qubits, usam técnicas especificas através de íons simples presos ou correntes oscilando em laços condutores.

Anos de aprimoramento

O primeiro uso de silício levou anos de desenvolvimento na ciência e engenharia de materiais, principalmente devido a baixa qualidade dos materiais utilizados. Há mais de 20 anos(desde 1998) que se propõem essas técnicas.

Computação quântica, 1998

Os computadores quânticos já prometiam eficiência computacional amplificada. Mas a implementação pratica era um problema. Então surgiu a ideia de codificar rotações nucleares de átomos em dispositivos eletrônicos de silício; as operações lógicas seriam então realizadas usando a aplicação de campos elétricos externamente, e as medidas das rotações se realizam usando correntes de elétrons polarizados por rotação.

Computação quântica, 2017

Em 2017, dois grupos atingiram o marco de usar dois qubits totalmente funcionais e controláveis. Jason Petta, da Universidade de Princeton, em Nova Jersey e seus colegas, realizaram a proeza.

Intel, IBM, Google e Start-ups

A Intel que está investindo US$ 50 milhões em 10 anos na Universidade Delft, agora fabrica dispositivos de rotação de elétrons múltiplos.

A Google, a IBM e várias outras empresas e laboratórios acadêmicos, estão usando técnicas diferentes para construir computadores quânticos de 50 qubits supercondutores.

O start-up da Simmons pretende construir uma máquina de dez qubits dentro de cinco anos.

O uso dos computadores quânticos

Os computadores quânticos não resolvem todos os problemas da humanidade, e muitos processos nem sequer são acelerados por tais dispositivos, porém elas são promissoras para alguns problemas, como a modelagem e simulação de processos quânticos.

Eles também podem auxiliar na analise de padrões comportamentais de estrelas de nêutrons, ou ainda prever como funcionará a separação atômica numa colisão.

Na química, alguns processos são possíveis apenas de se calcular com a existência de um computador quântico.
Há muitos processos catalíticos que ainda são muito difíceis de modelar devido à complexidade computacional - Wibe de Jong, um químico computacional no Lawrence Berkeley National Laboratory em Berkeley, Califórnia

Engatinhando pelos qubits

Os pesquisadores estão engatinhando na área, o DOE quer acelerar o processo. Em setembro de 2017, lançou dois bancos de teste para permitir que designers e cientistas trabalhem juntos. Irfan Siddiqi(um físico) e seus colegas, procuram construir seu próprio computador quântico de 64 bits(o que garante compatibilidade com as linguagens atuais) usando qubits supercondutores.

Respondendo a primeira pergunta desse post: não acredite que os computadores quânticos estão próximos da utilidade, muito longe disso; mesmo com a Google testando seus chips "supremos", eles ainda não estão de fato no fim do trajeto. A busca da utilidade dentro da área dos computadores quânticos é extensa e parece não ter um fim. Falta muito, mas eu gostaria saber de você leitor, acha que terá um computador quântico em casa? Deixe nos comentários!

Fonte:
Science - After years of avoidance, Department of Energy joins quest to develop quantum computers
Nature - A silicon-based nuclear spin quantum computer(o abstrato é suficiente)
Nature - Silicon gains ground in quantum-computing race

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Queimando Neurônios - Impulsionando Sinapses: Computação Quântica, deixe o futuro nos levar!
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