RUÍDO é um dos principais obstáculos enfrentados por computadores quânticos, que precisam operar em temperaturas extremamente baixas. Um estudo inovador realizado pela Universidade de Tecnologia de Chalmers, na Suécia, revela que esse ruído, normalmente visto como um problema, pode ser utilizado como uma ferramenta eficaz para o resfriamento desses dispositivos avançados.
A Importância do Resfriamento em Computadores Quânticos
Computadores quânticos demandam temperaturas próximas do zero absoluto, cerca de -273 °C, para que possam operar adequadamente. Nessas condições, os elétrons se movem sem resistência, crucial para o funcionamento dos qubits, as unidades básicas da computação quântica. Contudo, o resfriamento tradicional pode gerar ruídos que comprometem a integridade das informações.
O Estudo Inovador
A pesquisa publicada na revista científica Nature Communications introduz um refrigerador quântico em escala mínima, que utiliza ruído controlado para otimizar o fluxo de calor nos circuitos quânticos. Essa abordagem não só resfria, mas também pode atuar como motor térmico ou amplificador de energia, dependendo das condições de operação.
A Tecnologia por Trás do Novo Sistema
O dispositivo é baseado em uma ‘molécula artificial’ supercondutora, que conecta dois qubits a canais de micro-ondas que atuam como reservatórios térmicos. Essa inovação permite que o sistema manipule fluxos de calor de forma precisa, medindo variações térmicas em escalas extremamente pequenas, da ordem de attowatts (10⁻¹⁸ watt).
Benefícios Práticos do Uso de Ruído
O uso intencional de ruído de micro-ondas, injetado em uma faixa específica de frequência, é o que diferencia essa pesquisa. De acordo com Simon Sundelin, doutorando em tecnologia quântica, essa técnica permite um controle mais eficaz sobre o calor, melhorando a previsibilidade e a confiabilidade dos fluxos térmicos dentro dos circuitos quânticos.
Implicações para o Futuro da Computação Quântica
A capacidade de redirecionar ou remover calor em escalas tão diminutas é um avanço significativo. Aamir Ali, coautor do estudo, afirma que isso pode ter um impacto positivo na construção de sistemas quânticos mais robustos, onde a leitura e o funcionamento dos qubits geram calor e podem comprometer a operação.
FAQ
Aqui estão algumas perguntas frequentes sobre o uso de ruído em computadores quânticos:
1. <strong>Como o ruído afeta os computadores quânticos?</strong>
O ruído pode apagar rapidamente as informações armazenadas nos qubits se não for controlado, dificultando a operação dos computadores quânticos.
2. <strong>Qual a temperatura ideal para o funcionamento dos computadores quânticos?</strong>
Os computadores quânticos precisam operar a temperaturas próximas de -273 °C para que os elétrons se movam sem resistência.
3. <strong>Quais são os benefícios do novo sistema de resfriamento?</strong>
O sistema inova ao usar ruído controlado, permitindo não apenas resfriamento, mas também atuando como motor térmico, o que melhora a eficiência dos circuitos quânticos.
4. <strong>Como a nova tecnologia pode impactar o futuro da computação quântica?</strong>
Essa tecnologia pode levar a sistemas quânticos mais confiáveis e escaláveis, ampliando as possibilidades de aplicações na computação e na criptografia.
Conclusão
A pesquisa da Universidade de Tecnologia de Chalmers representa um avanço promissor na computação quântica, utilizando ruído como um aliado. A compreensão dos fluxos de calor e a capacidade de controlá-los são fundamentais para a evolução dessa tecnologia. Continue acompanhando as notícias aqui no JBR – Jornal Brasil Regional.
Fonte: https://www.cnnbrasil.com.br