Informtica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 24/09/2025

Computador quntico de som

H alguns anos, a equipe do professor Andrew Cleland, da Universidade de Chicago, nos EUA, vem trabalhando em uma arquitetura alternativa de computao quntica que foge radicalmente do trivial: A equipe quer construir um computador quntico baseado em som.

Agora, eles conseguiram demonstrar pela primeira vez o controle de fase determinstico dos fnons, as pequenas vibraes mecnicas que, em uma escala maior, so consideradas som. Os fnons so as quasipartculas responsveis pela conduo do som e do calor e j deram origem fonnica, com prottipos de processadores base de som que rivalizam com processadores qunticos.

O sistema se baseia na bem conhecida arquitetura de qubits supercondutores. Ao espalhar um fnon a partir do qubit e mediar a interao eltrica, os pesquisadores conseguiram controlar deterministicamente a fase do fnon. Isso significa que torna-se possvel enviar dados baseados em fnons atravs de um circuito sabendo exatamente o que voc envia e o que voc recebe.

Ao eliminar a aleatoriedade inerente aos sistemas baseados em ftons – os ftons sempre estaro sujeitas aleatoriedade – esse controle de fase determinstico d ao som uma vantagem sobre a luz na construo dos computadores qunticos, defende a equipe.

“Ter essas operaes qunticas determinsticas d a esta plataforma hbrida uma vantagem sobre abordagens pticas lineares puras,” disse Hong Qiao, responsvel pela demonstrao.

Dispositivo, caracterizao e indistinguibilidade dos fnons.
[Imagem: Hong Qiao et al. – 10.1038/s41567-025-03027-z]

Determinstico versus probabilstico

Sistemas determinsticos baseiam-se em relaes simples de causa e efeito, sem aleatoriedade envolvida. Isso significa que, a menos que algo d errado, se o dispositivo recebe uma entrada A, ele sempre gerar uma sada B.

Mas a mecnica quntica tipicamente probabilstica, um comportamento tambm conhecido como no determinstico. Isso significa que, mesmo em um sistema funcionando perfeitamente, h uma certa chance de o dispositivo no chegar ao resultado desejado – uma entrada A pode gerar um C, talvez D ou qualquer outro resultado, dependendo do tipo de sistema quntico.

Os esforos para projetar sistemas melhores tm permitido aumentar a probabilidade de se obter o resultado esperado, mas sempre h alguma aleatoriedade. “Com base no resultado da medio de ftons pticos, voc pode determinar se essa operao foi bem-sucedida ou no,” explicou Qiao. “E no como se voc fizesse essa operao e obtivesse o que queria. mais como se voc fizesse a operao, medisse e, com base no resultado da medio, tivesse uma certa probabilidade de sucesso ou fracasso.”

A capacidade de controlar as fases dos fnons no apenas supera essa dificuldade, como tambm pode ser aplicada a uma ampla variedade de arquiteturas de computadores, incluindo um novo sistema de memria quntica de acesso aleatrio que a mesma equipe desenvolveu no incio deste ano.

“A fonnica quntica est avanando como campo, com novas arquiteturas tericas permitindo dispositivos cada vez mais compactos e a integrao em escalas maiores,” disse o professor Liang Jiang, membro da equipe.

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