No vasto campo das arquiteturas alternativas de computação, uma proposta surpreendente emerge: o uso de um tambor para armazenar dados digitais. Embora possa parecer uma ideia excêntrica à primeira vista, pesquisadores liderados por Mads Kristensen, da Universidade de Copenhague, na Dinamarca, argumentam que, se esse tambor for suficientemente pequeno para ser regido pela mecânica quântica, ele poderia oferecer ganhos de velocidade incomparáveis.
Kristensen e sua equipe demonstraram como um diminuto “tambor quântico” pode capturar dados transmitidos por meio de luz e armazená-los em suas vibrações sonoras. Essas vibrações são posteriormente utilizadas para modular novamente a luz, permitindo a recuperação dos dados quando necessário.
Essa abordagem não convencional para a memória mecânica poderia pavimentar o caminho para uma internet ultrassegura e de alta velocidade. Além disso, é concebível que esse conceito revolucionário esteja no cerne dos futuros computadores quânticos, destacando-se como mais uma instância em que componentes mecânicos são empregados para aproveitar os princípios da mecânica quântica.
Embora um tambor não mantenha suas vibrações indefinidamente, o regime quântico em que opera permite que os dados sejam confiavelmente retidos por impressionantes 23 milissegundos. Em comparação, as memórias eletrônicas atuais requerem regravação a cada poucos nanossegundos.
Kristensen destaca que, embora a computação e a comunicação quânticas estejam em estágios iniciais de desenvolvimento, a memória obtida com o tambor quântico poderia servir como uma RAM quântica, uma forma temporária de “memória de trabalho” para informações quânticas, representando uma inovação significativa.
O princípio por trás dessa memória quântica é fascinante. Em vez de confiar em interruptores, como os computadores atuais, o tambor quântico opera sem eletricidade, utilizando luz para entrada e saída de informações. Antes que o sinal de luz carregando os dados atinja a membrana do tambor, um laser auxiliar é empregado para controlar suas vibrações naturais, estabilizando o diafragma em sua ressonância ótima.
O tambor torna-se altamente sensível à ressonância induzida pelo laser auxiliar, permitindo a detecção precisa do sinal armazenado na luz portadora de dados. Quando a luz com os dados chega, seu sinal se integra às vibrações do tambor, sendo preservado como memória sonora. Quando os dados são necessários novamente, um laser de leitura é utilizado para recuperá-los do tambor.
- Veja também: Computação quântica cega: Uma nova abordagem
Um aspecto crucial da demonstração da equipe é a capacidade das vibrações da membrana de preservar o delicado estado quântico, possibilitando o uso dessa memória sonora para receber e transmitir dados quânticos sem perda de coerência, mantendo assim os fenômenos quânticos fundamentais, como entrelaçamento e superposição.
Kristensen enfatiza que essa inovação abre amplas perspectivas para o futuro da computação quântica, especialmente em termos de comunicação de informações quânticas à distância. Portanto, o tambor quântico representa uma peça crucial na fundação de uma internet futura, caracterizada por velocidade e segurança quânticas.
Fonte: Inovação Tecnológica
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