Engenharia 360

Explorando a estrutura do diamante para avanços em computação quântica

Engenharia 360
por Larissa Fereguetti
| 24/06/2019 | Atualizado em 10/03/2023 2 min
Imagem de Freepik

Explorando a estrutura do diamante para avanços em computação quântica

por Larissa Fereguetti | 24/06/2019 | Atualizado em 10/03/2023
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A computação quântica é um Santo Graal da tecnologia. Cada dia, mais pesquisadores buscam uma forma de tornar factível essa máquina que seria revolucionária. Em 2019, as pesquisaram foram focadas na modelagem da estrutura de um diamante, processo que poderia contribuir para a evolução da computação quântica.

O que são diamantes

Diamantes são pedras preciosas exorbitantemente caras e comumente utilizadas em joias. Além disso, devido a suas características, eles possuem várias aplicações na indústria tecnológica. Porém, mesmo sendo caros e uma obra-prima da natureza, diamantes não são perfeitos. Sempre falta um átomo dali ou sobra outra coisa aqui. Muitos efeitos do tipo são desejáveis, pois criam resultados como atrair elétrons que podem absorver ou emitir mais luz, por exemplo.

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modelar um diamante | computação quântica
Imagem: phys.org

Aplicações do diamante na computação quântica

É exatamente por meio desses efeitos que os cientistas tentam modelar o diamante para usar em computação quântica. Diferentemente do sistema binário convencional, a tecnologia quântica é baseada em qubits. Os spins dos elétrons, por exemplo, podem servir como qubits e assumir não só o famoso 0 e 1, como os dois ao mesmo tempo (superposição quântica).

No caso do diamante, algumas propriedades especiais, como a superposição quântica, podem existir à temperatura ambiente, ao contrário de muitas substâncias que precisam de temperaturas próximas do zero absoluto. Porém, mesmo em temperatura ambiente, fazer isso no nível molecular não é fácil.

Como modelar um diamante

A solução proposta por alguns engenheiros, em 2019, foi de modelar a superfície do diamante de modo que seja possível identificar esses defeitos desejados. Eles usaram o conceito de metassuperfície (conjuntos de nanoestruturas que podem alcançar alguns fenômenos físicos que não seriam vistos em macroescala) para projetar e fabricar uma estrutura na superfície do diamante que atua como uma lente para coletar fótons de um único qubit em um diamante e direcioná-lo para uma fibra ótica. Antes, fazer isso requereria diversas tecnologias e componentes óticos.

Explorando a estrutura do diamante para avanços em computação quântica
Imagem: phys.org

As metassuperfícies permitem projetar qualquer tipo de material que os pesquisadores desejarem, dando mais liberdade. Isso também permite adaptar o perfil de um emissor quântico. Para fazer isso, foi preciso unir uma equipe formada por diversos profissionais, incluindo muitos engenheiros, como eletricistas, especialistas em mecânica quântica e em nanotecnologia. O estudo, promissor, foi publicado na conceituada revista Nature.

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Fontes: Phys.org; Nature.

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Larissa Fereguetti

Cientista e Engenheira de Saúde Pública, com mestrado, também doutorado em Modelagem Matemática e Computacional; com conhecimento em Sistemas Complexos, Redes e Epidemiologia; fascinada por tecnologia.

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