Os álbuns de recortes ou redes sociais são coleções de dados principalmente não classificados. A busca por elementos únicos em grandes volumes de dados, ou seja, para a agulha no palheiro de dados, é extremamente complexo para computadores clássicos. Cientistas do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (KIT) agora implementaram mecanicamente quântica e executaram com sucesso o algoritmo de Glover, um processo para a localização rápida de um elemento de pesquisa em bancos de dados não classificados. Seus resultados são relatados no Cartas de revisão física .

Um computador quântico universal ainda é uma visão. Sistemas quânticos especiais que prometem resolver certas tarefas mais rapidamente do que um computador clássico, Contudo, já estão desempenhando um papel importante na ciência. Para encontrar com segurança um determinado elemento em dados não classificados, um computador convencional tem que percorrer todos os elementos de pesquisa sucessivamente no caso mais desfavorável. Um sistema quântico com um algoritmo de busca de Grover implementado acelera quadraticamente a busca.

Equipes de pesquisa lideradas pelos professores Wolfgang Wernsdorfer e Mario Ruben do KIT, junto com cientistas do Institut Néel (Grenoble), conseguiram fazer isso:os cientistas aplicaram o algoritmo de Grover a um ímã molecular e, portanto, criou um sistema quântico, cuja tarefa é a rápida localização de elementos de pesquisa em dados não classificados.

Em seu último projeto de pesquisa, eles demonstraram a viabilidade de uma busca rápida por um pequeno banco de dados de quatro elementos. "Mas este método pode ser implementado em qualquer sistema quântico com muitos, níveis de energia não equidistantes, que abre o caminho para um algoritmo de pesquisa quântica universal, "Professor Ruben diz.

Os cientistas implementaram o algoritmo de Grover em um ímã molecular que foi submetido à superposição com microondas especialmente projetadas. A superposição é um efeito quântico, em que uma partícula assume diferentes estados ao mesmo tempo. Após a execução das operações quânticas, um transistor de molécula única leu os resultados da pesquisa. Uma animação ilustra esse processo.

Wolfgang Wernsdorfer, Professor do Physikalisches Institut e Institute of Nanotechnology (INT) do KIT, enfatiza que os estados quânticos foram manipulados em temperaturas muito baixas usando exclusivamente campos elétricos. “É por isso que esperamos que essa tecnologia possa ser integrada aos dispositivos eletrônicos atuais, "Wernsdorfer acrescenta.

O transistor de molécula customizado foi sintetizado pela equipe de Mario Ruben no INT e no Instituto de Química Inorgânica do KIT. Em seu centro, um átomo de térbio com um momento magnético pronunciado, um giro, está localizado. O térbio é cercado por moléculas orgânicas que o protegem contra impactos externos.