Novo supercomputador funciona com “pó mágico” composto de luz e matéria

21/10/2017 às 3:10 | Publicado em Artigos e textos, Zuniversitas | Deixe um comentário
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Temas como esse (Física Quântica e Computação Quântica) sempre me fascinam. E me mostram, como fratura exposta, o quanto sou ignorante em ciência de ponta.


Novo supercomputador funciona com “pó mágico” composto de luz e matéria

Durante anos, os supercomputadores trouxeram a esperança de resolver alguns dos problemas mais misteriosos e aparentemente insolucionáveis da ciência. O avanço contínuo da computação quântica renovou a expectativa dos cientistas, mas um estudo recente de pesquisadores do Reino Unido e da Rússia leva esse potencial um passo adiante, combinando luz e matéria para formar o que é conhecido como “pó mágico”.

Pesquisadores de universidades em Cambridge, Southampton e Cardiff, no Reino Unido, e no Instituto Skolkovo de Ciência e Tecnologia, na Rússia, demonstraram que uma combinação mágica poderia potencialmente permitir a superação de capacidades mesmo dos supercomputadores mais avançados. As partículas quânticas conhecidas como polaridades, que são luz e matéria, foram capazes de “iluminar o caminho” para soluções simples quando havia problemas complicados. Os resultados do estudo, conforme relatado na revista Nature Materials, acabariam eventualmente levando os cientistas a resolver o que hoje ainda não tem solução.

Misturando matéria

Ao calcular uma solução matemática para um problema complexo com aplicações do mundo real, é essencial garantir o número mínimo de etapas possíveis. O caminho mais direto para uma resposta mantém um baixo risco de confusão ou erros, mas na abordagem dos problemas mais intrincados do nosso universo conhecido, isso se torna uma tarefa aparentemente impossível. “Este é exatamente o problema a enfrentar quando a função objetiva a ser minimizada representa um problema da vida real com muitas incógnitas, parâmetros e restrições”, disse uma das autoras do artigo, a professora Natalia Berloff, do Departamento de Matemática Aplicada e Física Teórica de Cambridge e do Instituto Skolkovo de Ciência e Tecnologia.

Berloff, junto com sua equipe, projetou esse uso do “pó mágico” sob um ângulo bastante criativo. Assim como o fogo-fátuo ilumina o caminho para viajantes no folclore escocês, os polaritons atuam como marcadores facilmente detectáveis, orientando cientistas rumo a uma solução. Os átomos selecionados, como o gálio, o arsênico, o índio e o alumínio são dispostos em uma pilha e recebem o direcionamento de um laser. Os elétrons, nessa mistura de matéria leve, absorvem a luz e a emitem em cores diferentes. Dez mil vezes mais leves do que elétrons, os polaritons poderiam atingir densidades que o tornariam um condensado de Bose-Einstein, um novo estado de matéria em que as fases quânticas desses polaritons se sincronizariam e criariam um objeto quântico macroscópico detectável com fotoluminescência. Os cientistas estão, literalmente, criando faróis de luz.

O co-autor do estudo, professor Pavlos Lagoudakis, chefe do laboratório de fotônica híbrida da Universidade de Southampton e do Instituto Skolkovo de Ciência e Tecnologia (onde os experimentos foram realizados), expôs: “Estamos apenas no início da exploração do potencial dos gráficos de polaridade para resolver problemas complexos … Atualmente expandimos nosso dispositivo para centenas de nódulos, enquanto testamos o fundamento de seu poder computacional. O objetivo final é um simulador quântico de microchip que opere nas condições ambiente. ”

Não são apenas as profundidades da astrofísica que contêm problemas insolúveis. A biologia, as finanças, as viagens espaciais e outras áreas do saber têm nascentes profundas de questões não respondidas. São perguntas que um supercomputador, usando poeira mágica para iluminar o caminho até uma solução simples, pode ser capaz de responder.

FONTE: https://hypescience.com/novo-supercomputador-funciona-com-po-magico-composto-de-luz-e-materia/?utm_source=feedburner&utm_medium=email&utm_campaign=Feed%3A+feedburner%2Fxgpv+%28HypeScience%29

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