{"id":22019,"date":"2024-04-17T09:10:39","date_gmt":"2024-04-17T12:10:39","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/?p=22019"},"modified":"2025-04-03T11:09:05","modified_gmt":"2025-04-03T14:09:05","slug":"equipe-liderada-por-brasileiro-cria-metodo-de-verificacao-de-sistemas-fotonicos-quanticos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/equipe-liderada-por-brasileiro-cria-metodo-de-verificacao-de-sistemas-fotonicos-quanticos\/","title":{"rendered":"Equipe liderada por brasileiro cria m\u00e9todo de verifica\u00e7\u00e3o de sistemas fot\u00f4nicos qu\u00e2nticos"},"content":{"rendered":"\n

Teoria foi testada em chip fot\u00f4nico criado na It\u00e1lia e poder\u00e1 colaborar para o desenvolvimento da computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica, da metrologia e da criptografia<\/em><\/p>\n\n\n\n

H\u00e1 diversos caminhos em busca do desenvolvimento da computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica, como a utiliza\u00e7\u00e3o de armadilha de \u00edons ou chips supercondutores usados em baixas temperaturas. Uma das mais promissoras \u00e9 a fot\u00f4nica qu\u00e2ntica, chips que aproveitam as qualidades qu\u00e2nticas da luz e que podem operar em temperatura ambiente.<\/p>\n\n\n\n

Ernesto Fagundes Galv\u00e3o, professor licenciado da Universidade Federal Fluminense (UFF) que est\u00e1 h\u00e1 cinco anos no Instituto Ib\u00e9rico Internacional de Nanotecnologia (INL), em Braga, Portugal, desenvolveu com sua equipe uma metodologia de certifica\u00e7\u00e3o desse chip. A teoria se comprovou na pr\u00e1tica com um chip especial de seis entradas de luz que foi feito pela equipe liderada pelo professor Roberto Osellame, do Politecnico di Milano, e testado pela Universidade Sapienza de Roma.<\/p>\n\n\n\n

Os resultados da pesquisa foram publicados dia 3 de novembro de 2023 no artigo \u201cExperimental certification of contextuality, coherence, and dimension in a programmable universal photonic processor<\/a>\u201d na revista Science Advances<\/em>. Entre os co-autores do artigo est\u00e3o os alunos de doutorado do INL orientados por Galv\u00e3o: Anita Camillini e Rafael Wagner, que tamb\u00e9m \u00e9 brasileiro. \u201cEssa \u00e9 uma colabora\u00e7\u00e3o de muitos anos. E a gente conversou com os nossos colegas, a gente motivou os experimentos, a gente analisou o que era poss\u00edvel fazer, a gente provou que o teste funcionava\u201d, explica Galv\u00e3o, coordenador europeu do projeto Foundations of Quantum Computational Advantage, coopera\u00e7\u00e3o internacional que inclui pesquisadores da It\u00e1lia e do Canad\u00e1 respons\u00e1veis por esse pesquisa.<\/p>\n\n\n\n

Segundo Galv\u00e3o, essa \u00e9 uma metodologia capaz de certificar duas coisas muito importantes para comprovar o funcionamento qu\u00e2ntico de um chip de luz. Em primeiro lugar, a coer\u00eancia, que \u00e9 a capacidade de um \u00fanico f\u00f3ton estar presente em diferentes lugares ao mesmo tempo, que \u00e9 o fen\u00f4meno da superposi\u00e7\u00e3o. A pesquisa mostrou que, a partir do momento em que um \u00fanico f\u00f3ton esteja superposto em um n\u00famero m\u00ednimo de guias de onda, a metodologia \u00e9 confi\u00e1vel.<\/p>\n\n\n\n

Em segundo lugar, o teste mede a chamada contextualidade, que tem rela\u00e7\u00e3o com o pr\u00eamio Nobel de F\u00edsica de 2022 concedido aos cientistas Alain Aspect, John F. Clauser e Anton Zeilinger. Eles mostraram forte entrela\u00e7amento qu\u00e2ntico em f\u00f3tons criados em um cristal direcionados a dois laborat\u00f3rios distantes nos anos 1960, algo tamb\u00e9m chamado pelos f\u00edsicos de n\u00e3o-localidade qu\u00e2ntica. No experimento em quest\u00e3o, trata-se da capacidade de se usar um detector de imageamento da luz que seja percebido sem que fa\u00e7a um \u201cclique\u201d.<\/p>\n\n\n\n

\u201cA contextualidade \u00e9 prima da n\u00e3o-localidade, ela n\u00e3o \u00e9 medida entre dois laborat\u00f3rios, mas sim no que acontece quando voc\u00ea tem um sistema qu\u00e2ntico s\u00f3. E um computador qu\u00e2ntico \u00e9 um sistema qu\u00e2ntico \u00fanico, ele n\u00e3o est\u00e1 dividido em peda\u00e7os. Ent\u00e3o a gente consegue testar essa propriedade de contextualidade qu\u00e2ntica dentro do nosso chip fot\u00f4nico e a gente conseguiu mostrar, de um jeito bem rigoroso, matematicamente, que tem como voc\u00ea fazer um protocolo de medi\u00e7\u00e3o de imagem para detectar se tem um detetor ou n\u00e3o ali dentro do chip. E a gente consegue um desempenho melhor, que n\u00e3o seria poss\u00edvel se n\u00e3o usasse esse protocolo\u201d, explica Galv\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Os computadores qu\u00e2nticos hoje ainda n\u00e3o conseguem realizar opera\u00e7\u00f5es que possam ser \u00fateis aos afazeres cotidianos da humanidade. Mas, com essa nova metodologia desenvolvida nesta pesquisa, ser\u00e1 poss\u00edvel verificar a coer\u00eancia e a contextualidade de chips fot\u00f4nicos bem maiores que o utilizado nessa pesquisa, o que poder\u00e1 contribuir de maneira significativa com a evolu\u00e7\u00e3o da computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica, na metrologia e na criptografia.<\/p>\n\n\n\n

\u201cA metodologia que a gente inventou vai ser aplic\u00e1vel quando o chip for bem maior. E, na verdade, \u00e9 um jeito de voc\u00ea verificar que ele est\u00e1 funcionando de acordo. E que voc\u00ea n\u00e3o est\u00e1 perdendo alguma coisa por alguma falha no processo de constru\u00e7\u00e3o. Ent\u00e3o, esses testes s\u00e3o uma coisa essencial. Voc\u00ea fazer o teste para garantir que ele tem as propriedades que precisa para poder fazer uma coisa \u00fatil \u00e9 o desenvolvimento de uma metodologia que vai ajudar a verificar os computadores qu\u00e2nticos \u00e0 medida que eles crescerem.\u201d<\/p>\n\n\n\n

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

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