Investigadores do Técnico lideram projeto europeu sobre computação quântica

O estudo das partículas elementares que constituem o universo é considerado pelos cientistas como a nova fronteira da física.

O Instituto Superior Técnico (IST) lidera um novo projeto europeu que pretende investigar o potencial da computação quântica para simular e analisar as experiências de colisão de partículas subatómicas da Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN).

O projeto QuantHEP - Quantum Computing Solutions for High-Energy Physics - liderado por Yasser Omar, especialista em computação quântica, professor do departamento de Matemática do IST e coordenador do Grupo de Física da Informação e Tecnologias Quânticas do Instituto de Telecomunicações, em Lisboa -, foi um dos 12 projetos selecionados no concurso europeu QuantERA, de entre 85 projetos concorrentes.

"Este é o sétimo projeto europeu que o nosso grupo ganhou nos últimos sete anos, e vem consolidar a posição de liderança nacional e de destaque internacional que o Técnico e o Instituto de Telecomunicações têm no domínio emergente das Tecnologias Quânticas", disse Yasser Omar, citado num comunicado do IST.

O projeto de mais de 600 mil euros envolve vários especialistas, entre eles João Seixas, professor do Departamento de Física do IST e Presidente do Centro de Física e Engenharia de Materiais Avançados (CeFEMA) do IST, Simone Montangero, professor da Universidade de Pádua e Andris Ambainis, professor da Universidade da Letónia.

O estudo das partículas elementares que constituem o universo é considerado pelos cientistas como a nova fronteira da física. A investigação consiste na "colisão de partículas subatómicas que geram milhares de novas partículas, cuja trajetória é medida por sensores em torno do ponto de colisão". Porém, identificar estas partículas é um desafio computacional extremamente exigente, que até os atuais supercomputadores têm dificuldade em resolver.

Como forma de resolver este entrave, foi desenvolvida uma nova forma de computação a partir do CERN, a grid computing, em que computadores espalhados pelo mundo trabalham em rede, para que seja conseguida capacidade para processar as quantidades astronómicas de dados produzidas pelas experiências de colisão de partículas, realizadas pelo CERN no maior acelerador de partículas do mundo, o "Large Hadron Collider" (LHC).

Face às dificuldades que os supercomputadores clássicos já enfrentam na análise dos dados das colisões de partículas elementares, a computação quântica, assente nas leis da física quântica, que aumenta exponencialmente a capacidade cálculo e processamento de dados.

A computação quântica assenta no conceito de qubit (quantum bit), por oposição ao 'bit' que é a unidade básica do sistema binário em que assentam os computadores atuais.

Segundo a física quântica, ao contrário de um bit clássico, que está no estado 'zero' ou no estado um, um qubit pode estar no estado zero e um ao mesmo tempo.

Presentemente, os cientistas encontram-se numa corrida internacional, para o desenvolvimento do primeiro processador quântico operacional.

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