Informtica
Redação do Site Inovação Tecnológica – 30/09/2025
O sistema consiste em um canal ptico no qual mltiplos pulsos de luz compartilham o mesmo padro de rudo. Dois feixes de luz foram postos em entrelaamento, um usado para medir o sistema e o outro servindo como referncia. Uma medio conjunta os compara em uma nica tentativa, e essa comparao elimina grande parte da confuso da medio, extraindo mais informaes por tentativa do que observar apenas o feixe de sondagem.
[Imagem: Jonas Schou Neergaard-Nielsen]
Supremacia quntica
Uma equipe internacional de fsicos afirma ter a demonstrao cabal da supremacia quntica nas medies de um sistema fsico.
Tem havido uma srie de alegaes de supremacia quntica, ou vantagem quntica – quando um computador quntico consegue executar uma tarefa impossvel ou invivel para um computador clssico tradicional -, mas a maioria tem sido desmentida (Desmentida supremacia do computador quntico do Google), ou por uma melhor compreenso do problema, ou pela otimizao dos algoritmos clssicos.
O que Zheng-Hao Liu e seus colegas fizeram no foi rodar um algoritmo em um processador quntico, mas uma demonstrao de como usar a mecnica quntica para fazer medies em um sistema fsico, provando que fazer uma medio seguindo princpios da fsica clssica nunca se equiparar medio feita quanticamente.
A demonstrao envolve uma questo onipresente na cincia e na engenharia: Quando se deseja entender ou caracterizar um sistema fsico, o caminho consiste em realizar medies repetidas e, com base nelas, calcular o comportamento daquele sistema. Pense, por exemplo, em um circuito eletrnico: As repetidas medies permitem traar a “impresso digital de rudo” do dispositivo.
Mas quando se lida com dispositivos qunticos a situao no to simples – no nosso exemplo, o rudo quntico faz parte das medies. Alm disso, o nmero de experimentos necessrios para sistemas complexos pode aumentar exponencialmente com o tamanho do sistema, tornando-se rapidamente impraticvel ou at mesmo impossvel.
Vantagem quntica em medies fsicas
Os pesquisadores se propuseram a encontrar outra maneira – que no as medies comuns – de caracterizar um dispositivo usando um circuito totalmente baseado em luz, uma verso bem simplificada de um processador quntico fotnico.
O sistema se baseia no entrelaamento, um conceito-chave na mecnica quntica, quando duas partculas – neste caso, ftons de luz – esto to fortemente ligadas que medir uma instantaneamente nos diz algo sobre a outra.
“Construmos um processo que podamos controlar e fizemos uma pergunta simples: O entrelaamento reduz o nmero de medies necessrias para aprender sobre um sistema como esse? E a resposta sim, e muito. Aprendemos o comportamento do nosso sistema em 15 minutos, enquanto uma abordagem clssica comparvel levaria cerca de 20 milhes de anos,” disse o professor Ulrik Andersen, da Universidade Tcnica da Dinamarca.
O experimento no tem nada de mirabolante, usando componentes pticos bem conhecidos no campo da fotnica e operando em comprimentos de onda de telecomunicaes, funcionando mesmo com as perdas comuns nessas configuraes padro. E essas “deficincias” do experimento importam, dizem os pesquisadores, porque mostram que o ganho vem de como voc mede, e no de um dispositivo de medio perfeito.
“Embora muita gente fale sobre tecnologia quntica e como ela supera os computadores clssicos, o fato que, hoje, isso no acontece. Ento, o que nos satisfaz principalmente que finalmente encontramos um sistema mecnico quntico que faz algo que nenhum sistema clssico jamais ser capaz de fazer,” concluiu Andersen.
Artigo: Quantum learning advantage on a scalable photonic platform
Autores: Zheng-Hao Liu, Romain Brunel, Emil E. B. Ostergaard, Oscar Cordero, Senrui Chen, Yat Wong, Jens A. H. Nielsen, Axel B. Bregnsbo, Sisi Zhou, Hsin-Yuan Huang, Changhun Oh, Liang Jiang, John Preskill, Jonas S. Neergaard-Nielsen, Ulrik L. Andersen
Revista: Science
DOI: 10.1126/science.adv2560
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