Internet pode atingir velocidade quntica com luz salva como som

Eletrnica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 17/04/2024

Memria armazenada como som

Existem inmeras arquiteturas alternativas de computao, mas voc pensaria em guardar um dado digital usando um tambor?

Pois uma tima ideia – e com enormes ganhos de velocidade – se for um tambor pequeno o suficiente para que suas vibraes sejam regidas pela mecnica quntica, garantem Mads Kristensen e colegas da Universidade de Copenhague, na Dinamarca.

Kristensen demonstrou como um pequeno “tambor quntico” pode pegar um dado enviado por luz e armazen-lo em suas vibraes sonoras, que so posteriormente usadas para modular de novo a luz e devolver o dado quando ele for necessrio.

Essa memria mecnica pouco convencional pode ser a estratgia que abre caminho para uma internet ultrassegura, com velocidades incrveis. E, claro, poder estar no corao dos computadores qunticos – no a primeira vez que componentes mecnicos so usados para tirar proveito da mecnica quntica.

claro que um tambor no vibra para sempre, mas o regime quntico no qual este opera permite que o dado fique guardado de modo confivel por impressionantes 23 milissegundos (23 x 10^-3 segundo)- para comparao, as memrias eletrnicas atuais precisam ser constantemente regravadas a cada poucos nanossegundos (10^-9 segundo).

“A computao e a comunicao qunticas ainda esto em um estgio inicial de desenvolvimento, mas com a memria que obtivemos, pode-se especular que um dia o tambor quntico ser usado como uma espcie de RAM quntica, uma espcie de ‘memria de trabalho’ temporria para informaes qunticas, e isso seria inovador,” disse Kristensen.

Aparato experimental para teste da memria guardada nas vibraes do tambor.
[Imagem: University of Copenhagen]

Memria quntica

Guardar dados nas vibraes de um tambor no vai parecer to esquisito se voc levar em conta que os computadores atuais fazem tudo usando interruptores, verses miniaturizadas semelhantes ao interruptor que voc usa para acender as luzes da sua casa – a diferena que os transistores, que so interruptores, esto miniaturizados e operam controlados por uma corrente eltrica, e no por um dedo apertando um boto.

Com o tambor quntico tudo mais rpido porque nem a eletricidade entra no circuito – as informae entram e saem com luz.

Antes do sinal de luz que transporta os dados atingir a membrana do tambor, um laser auxiliar garante que as vibraes naturais da membrana, provenientes das condies ambientais, sejam controladas. Isso estabiliza o diafragma com uma batida de tambor na frequncia exata na qual ele vibra melhor – isso chamado de ressonncia.

O tambor torna-se muito sensvel ao ressoar com o laser auxiliar, o que, entre outras coisas, permite detectar o sinal armazenado na luz que transporta dados com preciso. Assim que a luz com os dados chega, seu sinal se torna parte das vibraes do tambor, sendo preservado de forma estvel na forma de uma memria sonora. Finalmente, quando o dado necessrio, s usar um laser de leitura disparado no tambor, coletando o dado de volta.

Uma parte essencial da demonstrao da equipe que as vibraes da membrana conseguem preservar o frgil estado quntico, de modo que essa memria sonora inusitada pode ser usada para receber e transmitir dados qunticos sem que eles percam a coerncia, ou seja, mantendo os fenmenos qunticos usados na computao, como entrelaamento e superposio.

“Isso abre grandes perspectivas para o dia em que os computadores qunticos puderem realmente fazer o que esperamos que eles faam. A memria quntica provavelmente ser fundamental para enviar informaes qunticas distncia. Portanto, o que desenvolvemos uma pea crucial na prpria base para uma internet do futuro com velocidade quntica e segurana quntica,” concluiu Kristensen.

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