p Uma equipe da Universidade de Tsukuba estudou um novo processo para criar ondas de rede coerentes dentro de cristais de silício usando pulsos de laser ultracurtos. Usando cálculos teóricos combinados com resultados experimentais obtidos na Universidade de Pittsburgh, eles foram capazes de mostrar que sinais vibracionais coerentes podiam ser mantidos dentro das amostras. Essa pesquisa pode levar a computadores quânticos baseados em dispositivos de silício existentes que podem executar tarefas rapidamente fora do alcance até mesmo dos supercomputadores mais rápidos agora disponíveis. p De PCs domésticos a servidores empresariais, os computadores são uma parte central da nossa vida cotidiana, e seu poder continua a crescer a um ritmo surpreendente. Contudo, existem dois grandes problemas surgindo no horizonte para os computadores clássicos. O primeiro é um limite fundamental de quantos transistores podemos incluir em um único processador. Eventualmente, uma abordagem totalmente nova será necessária se quisermos continuar a aumentar sua capacidade de processamento. A segunda é que mesmo os computadores mais poderosos lutam com certos problemas importantes, como os algoritmos criptográficos que mantêm o número do seu cartão de crédito seguro na internet, ou a otimização de rotas para entrega de pacotes.

p A solução para ambos os problemas pode ser computadores quânticos, que tiram proveito das regras da física que governam escalas muito pequenas, como acontece com átomos e elétrons. No regime quântico, elétrons agem mais como ondas do que bolas de bilhar, com posições que são mais "borradas" do que definitivas. Além disso, vários componentes podem ficar emaranhados, de forma que as propriedades de cada um não podem ser completamente descritas sem referência ao outro. Um computador quântico eficaz deve manter a coerência desses estados emaranhados por tempo suficiente para realizar cálculos.

p Na pesquisa atual, uma equipe da Universidade de Tsukuba e Hrvoje Petek, RK Mellon Chair of Physics and Astronomy da University of Pittsburgh usou pulsos de laser muito curtos para excitar elétrons dentro de um cristal de silício. "O uso do silício existente para computação quântica tornará a transição para computadores quânticos muito mais fácil, "o primeiro autor, Dr. Yohei Watanabe, explica. Os elétrons energéticos criaram vibrações coerentes da estrutura do silício, de forma que os movimentos do elétron e dos átomos de silício ficaram emaranhados. O estado do sistema foi então testado após um tempo de atraso variável com um segundo pulso de laser.

p Com base em seu modelo teórico, os cientistas conseguiram explicar as oscilações observadas na carga gerada em função do tempo de atraso. "Este experimento revela os efeitos da mecânica quântica subjacentes que governam as vibrações coerentes, "diz o autor sênior Prof. Muneaki Hase, quem realizou os experimentos. "Desta maneira, o projeto representa um primeiro passo em direção a computadores quânticos de consumo acessíveis. "