{"id":21413,"date":"2023-10-25T08:52:21","date_gmt":"2023-10-25T11:52:21","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf-wp2027\/?p=21413"},"modified":"2023-10-25T08:52:23","modified_gmt":"2023-10-25T11:52:23","slug":"brasileiros-aprimoram-parte-de-sistema-que-podera-criar-a-internet-quantica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/brasileiros-aprimoram-parte-de-sistema-que-podera-criar-a-internet-quantica\/","title":{"rendered":"Brasileiros aprimoram parte de sistema que poder\u00e1 criar a internet qu\u00e2ntica"},"content":{"rendered":"\n

De forma inovadora, nanoequipamento desenvolvido em parceria com a Unicamp transforma ondas eletromagn\u00e9ticas de sistemas qu\u00e2nticos em vibra\u00e7\u00e3o mec\u00e2nica que, por sua vez, dialoga com a luz infravermelha das fibras \u00f3ticas que conectam o mundo e que poder\u00e3o interligar computadores qu\u00e2nticos<\/em><\/p>\n\n\n\n

Ao mesmo tempo em que gigantes da tecnologia como Google, IBM e Amazon est\u00e3o na disputa pela cria\u00e7\u00e3o de computadores qu\u00e2nticos confi\u00e1veis, pesquisadores de todo o mundo estudam formas para que essas m\u00e1quinas possam estabelecer uma comunica\u00e7\u00e3o mesmo a grandes dist\u00e2ncias, o que proporcionaria a cria\u00e7\u00e3o de uma internet dentro das mais velozes taxas de transmiss\u00e3o desse novo modelo de processamento de dados.<\/p>\n\n\n\n

Um grande passo nesse sentido foi dado com a ajuda de pesquisadores brasileiros do Instituto de F\u00edsica Gleb Wataghin, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Em pesquisa publicada em setembro na revista Nature Communications<\/a>, os cientistas da Unicamp Andr\u00e9 Primo, Pedro Pinho, Thiago P. Mayer Alegre, Gustavo S. Wiederhecker e os pesquisadores Rodrigo Benevides (ETH Z\u00fcrich, na Su\u00ed\u00e7a) e Simon Gr\u00f6blacher (Universidade T\u00e9cnica de Delft, na Holanda) apresentaram um sistema inovador de optomec\u00e2nica dissipativa. <\/p>\n\n\n\n

Em entrevista ao Boletim da SBF<\/strong>, Andr\u00e9 Primo explica que os computadores qu\u00e2nticos s\u00e3o operados em verdadeiras geladeiras, com temperatura no n\u00edvel de 10 milikelvin, bem abaixo da temperatura m\u00e9dia no espa\u00e7o sideral. Nessas m\u00e1quinas a informa\u00e7\u00e3o \u00e9 armazenada em micro-ondas, campos eletromagn\u00e9ticos que oscilam em frequ\u00eancias de Gigahertz, ou seja, um bilh\u00e3o de vezes por segundo. Ao buscar interligar essa informa\u00e7\u00e3o com outra m\u00e1quina qu\u00e2ntica por meio de um simples cabo, a temperatura ambiente destruiria a informa\u00e7\u00e3o, impedindo a comunica\u00e7\u00e3o entre as m\u00e1quinas.<\/p>\n\n\n\n

A busca \u00e9 fazer com que dois sistemas qu\u00e2nticos troquem informa\u00e7\u00f5es por meio de fibras \u00f3ticas j\u00e1 utilizadas amplamente, blindando tais informa\u00e7\u00f5es do ru\u00eddo introduzido pela temperatura ambiente. H\u00e1, no entanto, o desafio de fazer com que um sinal de luz na frequ\u00eancia de micro-ondas se transforme na luz infravermelha usada nas fibras \u00f3pticas de comunica\u00e7\u00e3o usual. Uma poss\u00edvel sa\u00edda \u00e9 realizar essa transforma\u00e7\u00e3o mediada por um equipamento que gera vibra\u00e7\u00f5es mec\u00e2nicas, atuando como ponte de via dupla nesse processo. \u201cParte importante do processo, seria ent\u00e3o primeiro converter luz em vibra\u00e7\u00f5es mec\u00e2nicas e vice-versa. \u00c9 nesse processo que fizemos um avan\u00e7o\u201d, comenta Andr\u00e9 Primo.<\/p>\n\n\n\n

Pedro Pinho completa que, nas \u00faltimas d\u00e9cadas, os estudos caminharam para sistemas que realizam a chamada transdu\u00e7\u00e3o da frequ\u00eancia a partir da optomec\u00e2nica dispersiva. Esse sistema \u00e9 composto por um nanomaterial de sil\u00edcio que passa por uma litografia por feixe de el\u00e9trons, algo que gera um padr\u00e3o no material e que \u201cret\u00e9m\u201d a luz em uma faixa curta de frequ\u00eancias (ver ilustra\u00e7\u00e3o que abre o post<\/em>). Na optomec\u00e2nica dispersiva, as vibra\u00e7\u00f5es mec\u00e2nicas alteram a faixa de frequ\u00eancias na qual a luz fica confinada.<\/p>\n\n\n\n

O que os pesquisadores propuseram neste novo estudo \u00e9 utilizar a optomec\u00e2nica dissipativa, efeito que modula a taxa de dissipa\u00e7\u00e3o da onda eletromagn\u00e9tica para fora do nanodispositivo, como uma porta de intera\u00e7\u00e3o entre luz e movimento mec\u00e2nico. \u201cA luz precisa entrar e sair do nosso dispositivo. O que chamamos de dissipa\u00e7\u00e3o \u00e9 essa troca de energia entre a cavidade e o meio externo. E a porta para isso \u00e9 o guia de onda, pelo qual a luz entra em nosso dispositivo. Em nosso sistema, a taxa de troca de energia muda junto com o movimento. E ent\u00e3o pode ocorrer as duas coisas juntas, dispers\u00e3o e dissipa\u00e7\u00e3o, \u00e9 nessa situa\u00e7\u00e3o que a brincadeira fica legal\u201d, explica Pedro Pinho. \u201cO dispositivo consegue controlar esse tipo de sobreposi\u00e7\u00e3o dos efeitos dispersivos e dissipativos abrindo novas possibilidades.\u201d<\/p>\n\n\n\n

Andr\u00e9 Primo explica que futuras inova\u00e7\u00f5es podem melhorar a efici\u00eancia desse processo. E que a sua aplica\u00e7\u00e3o pode tanto colaborar com a cria\u00e7\u00e3o de uma internet qu\u00e2ntica quanto para atuar como sensores de massa para mol\u00e9culas ou prote\u00ednas. Segundo ele, ao colocar esses elementos sobre o dispositivo a frequ\u00eancia de vibra\u00e7\u00e3o do material se alteraria. \u201cEsse seria o melhor sensor para coisas muito leves, o que potencialmente serviria para identificar rapidamente esp\u00e9cies qu\u00edmicas\u201d<\/p>\n\n\n\n

(Colaborou Roger Marzochi)<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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