Um estudo conduzido por físicos do Trinity College Dublin, aponta que a imprecisão na medição do tempo, devido às atuais limitações tecnológicas, representa um obstáculo fundamental para os computadores quânticos e suas aplicações no futuro (XUEREB, 2023).
A pesquisa, publicada na revista Physical Review Letters, alerta que os computadores quânticos são muito sensíveis, e qualquer pequeno erro de temporização pode ter impactos significativos nos algoritmos.
Em nossa vida diária, os relógios convencionais são suficientemente precisos para sincronizar nossas tarefas de rotina, no entanto, para os computadores quânticos essa “precisão” não é suficiente.
A computação quântica é uma área de estudo que explora o comportamento de partículas minúsculas, como átomos, elétrons e fótons, para processar informações, e, por isso, a precisão temporal é um desafio que deve ser superado para que os processadores alcancem suas expectativas.
A computação quântica promete acelerar a resolução de problemas relevantes – como a descoberta de novos medicamentos ou materiais – mas os computadores quânticos atuais ainda são inadequados para serem realmente úteis.
O desafio principal reside na extrema fragilidade dos estados quânticos que codificam as informações.
Enquanto nas escalas macroscópicas a estabilidade temporal dos sistemas físicos é garantida pela teoria da relatividade, na escala quântica a situação é mais complexa.
Alterar um estado quântico em um computador quântico, matematicamente falando, corresponde a uma rotação em um espaço abstrato de alta dimensão.
A precisão da temporização torna-se crucial, pois a rotação deve ser aplicada por um período muito específico para alcançar o estado desejado no final.
O atual estudo concentrou-se em investigar o impacto desses erros de temporização em aplicativos reais completos operando em computadores quânticos.
O líder da pesquisa, Dr. Mitchison, explica que já se sabia que erros de temporização poderiam perturbar portas lógicas quânticas individuais, mas agora, este novo estudo mostra que em algoritmos completos, essa imprecisão piora ainda mais.
Segundo os pesquisadores, o problema não é considerado crítico no momento, pois a precisão atual dos computadores quânticos é limitada por outros fatores.
Contudo, alertam que estamos nos aproximando do ponto em que os limites fundamentais da medição do tempo podem se tornar um fator determinante.
A equipe destaca que a mensagem não é inteiramente pessimista, sugerindo que o problema pode ser atenuado no futuro por meio do desenvolvimento de protocolos inteligentes de correção de erros temporais.
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Referências
XUEREB, Jake et al. The Impact of Imperfect Timekeeping on Quantum Control. arXiv preprint arXiv:2301.10767, 2023. Disponível em: <link>. Acesso em: 6 dez 2023.
Cite-nos
SANTOS, Fábio. Físicos encontram limite fundamental nos computadores quânticos. Ciência Mundo, dez 2023. Disponível em: . Acesso em: 05 maio 2024.
Graduado em Sistemas de Informação pela FEUC-RJ e mestre em Representação de Conhecimento e Raciocínio pela UNIRIO. Fábio é editor e fundador do portal Ciência Mundo. É dedicado à produção de conteúdos relacionados a astronomia, física, arqueologia e inteligência artificial.
