Supercondutividade induzida por laser (Superconductivity: footballs with no resistance)

Laser intenso remove a resistência elétrica de uma camada do cristal de K₃C₆₀, uma molécula contendo 60 átomos de carbono semelhante à bola de futebol. Isto é observado a temperaturas de -170 °C. © J. M. Harms

Físicos do Instituto Max Planck usaram pulsos de laser no K₃C₆₀, e por uma fração de segundo, observaram o estado supercondutor acima de 100 K, cerca de -170 °C. Como fulerenos têm uma estrutura química relativamente simples, os pesquisadores esperam ser capazes de obter uma melhor compreensão do fenômeno da supercondutividade induzida por luz através de suas novas experiências. Esses insights podem ajudar no desenvolvimento de um material que conduz eletricidade à temperatura ambiente, sem perdas e sem excitação óptica.

Andrea Cavalleri e seus colegas pretendem preparar o caminho para o desenvolvimento de materiais supercondutores à temperatura ambiente. Sua observação de que os fulerenos, quando excitados com pulsos de laser tornam-se supercondutores, leva a um passo mais perto de alcançar este objetivo. Esta descoberta pode contribuir para uma compreensão mais profunda da supercondutividade induzida por luz, uma vez que é mais fácil formular uma explicação teórica para os fulerenos do que para os cupratos. Uma explicação completa deste efeito pode, por sua vez, ajudar os cientistas a terem uma melhor compreensão da supercondutividade de alta temperatura e fornecer uma receita para um supercondutor artificial à temperatura ambiente.

Em 2013, pesquisadores do grupo de Andrea Cavalleri demonstraram que, sob certas condições, pode ser possível um material ser supercondutor à temperatura ambiente. Um óxido cerâmico que pertence à família dos cupratos se tornou supercondutor sem qualquer resfriamento durante alguns trilionésimos de segundo quando os cientistas usaram um pulso de laser infravermelho. Um ano mais tarde, cientistas em Hamburgo apresentaram uma possível explicação para este efeito.

Eles observaram que, na sequência de excitação com o flash de luz, os átomos mudam de posição. Esta mudança persiste no estado supercondutor. Em termos gerais, a mudança de posição induzida pela luz na estrutura abre caminho para que os elétrons se movam através da cerâmica sem perdas. No entanto, a explicação é muito dependente da estrutura cristalina altamente específica dos cupratos. Como o processo foi entendido na época, poderia ter envolvido um fenômeno que só surge neste tipo de materiais.

A equipe comandada por Cavalleri, se perguntou se a luz também pode quebrar a resistência elétrica de mais supercondutores tradicionais.

As moléculas do K₃C₆₀ consistem de 60 átomos de carbono que se ligam na forma de uma bola de futebol: uma esfera compreendendo pentágonos e hexágonos. Com a ajuda de íons de potássio carregados positivamente intercalados, que funcionam como um tipo de cimento, os fulerenos carregados negativamente se unem uns aos outros para formar um sólido. Este assim chamado fulleride alcalino é um metal que se torna supercondutor abaixo de -250 °C.

Os pesquisadores irradiaram o fulleride alcalino com pulsos de luz infravermelhos de alguns bilionésimos de um microssegundo e repetiram o experimento em uma gama de temperaturas entre a temperatura crítica e a temperatura ambiente. Eles definiram a frequência da fonte de luz para que produzisse vibrações nos fulerenos. Isto faz com que os átomos de carbono oscilem de tal maneira que os pentágonos se expandam e contraiam. Espera-se que esta alteração na estrutura gere a supercondutividade em temperaturas elevadas de uma forma semelhante ao processo dos cupratos.

Para testar isso, os cientistas irradiaram a amostra com um segundo pulso de luz, ao mesmo tempo do pulso de infravermelhos, ainda que a uma frequência de terahertz. A força com que este pulso é refletido indica a condutividade do material. O resultado foi uma condutividade extremamente alta. “Estamos bastante confiantes de que induzimos a supercondutividade a -170 °C”, diz Daniele Nicoletti. Isto significa que a experiência em Hamburgo apresenta uma das maiores temperaturas críticas observada fora da classe dos cupratos.

“Agora estamos planejando a realização de outras experiências que nos permitirão chegar a uma compreensão mais detalhada dos processos vistos aqui”, diz Nicoletti. O que eles gostariam de fazer agora é analisar a estrutura cristalina durante a excitação com a luz infravermelha. Como era anteriormente o caso do cuprato, isto deve ajudar a explicar o fenômeno. Os pesquisadores, então, gostariam de irradiar o material com pulsos de luz que duram muito mais tempo. “Embora isso seja tecnicamente muito complicado, poderia estender a vida útil da supercondutividade, tornando-se potencialmente relevante para aplicações”, conclui Nicoletti.

 

Fonte1: http://www.mpg.de/9949877/superconductivity-fullerenes-light-induced

Fonte2: http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature16522.html

Calor transportado por 1 metro esfria chips a distância

Redação do Site Inovação Tecnológica -  15/02/2016

Ilustração artística do calor quanticamente limitado transportado por longas distâncias usando fótons de micro-ondas. [Imagem: Heikka Valja]

Transporte de calor

Em um avanço marcante em física, pesquisadores da Universidade de Aalto, na Finlândia, conseguiram transportar o calor com eficiência máxima a uma distância 10.000 vezes maior do que a que já havia sido conseguida.

Isso significa que o aparato de dissipação de calor pode ficar distante do local onde o calor é gerado - o dissipador e o exaustor podem ficar longe do processador, por exemplo.

Além disso, a técnica permitirá a utilização de metais comuns juntamente com supercondutores, tudo no mesmo chip, o que dará um novo impulso à construção de processadores quânticos, nos quais o calor é sinônimo de "ruído", que faz os qubits perderem seus dados. E inúmeras outras aplicações são possíveis.

“A longa distância alcançada pelos nossos experimentos pode, por exemplo, levar à construção de motores de calor mesoscópicos de eficiência total, com promissoras aplicações práticas,” disse o professor Mikko Mottonen, cuja equipe já havia tirado proveito de técnicas especiais de resfriamento para criar nós quânticos.

Transmissão de calor a distância

Nos experimentos, o calor foi transmitido com eficiência a uma distância de até 1 metro, uma enormidade para todas as aplicações quânticas e longe o suficiente para permitir aplicações em macroescala.

“Para os processadores de computador, um metro é uma distância extremamente longa. Ninguém pensa em construir um processador tão grande,” disse Mikko Mottonen.

O que é inovador no trabalho é a utilização de fótons - partículas de luz - para transferir calor. Nada exatamente radical, já que são fótons que trazem o calor do Sol para a Terra, mas, até hoje, a tecnologia vinha utilizando elétrons.

“Nós conseguimos esta melhoria de quatro ordens de grandeza na distância utilizando fótons de micro-ondas viajando em linhas de transmissão supercondutoras. Assim, parece que a condução de calor quanticamente limitado não tem distâncias máximas fundamentais. Este trabalho estabelece a integração de componentes de metal normal no quadro do circuito de eletrodinâmica quântica, que está na base do computador quântico supercondutor,” escreveu a equipe.

Bibliografia:
Quantum-limited heat conduction over macroscopic distances. Matti Partanen, Kuan Yen Tan, Joonas Govenius, Russell E. Lake, Miika K. Makela, Tuomo Tanttu, Mikko Mottonen. Nature Physics. Vol.: Published online. DOI: 10.1038/nphys3642. http://arxiv.org/abs/1510.03981

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=calor-transportado-1-metro-esfria-chips-distancia&id=010110160215

Campo de força magnético protegerá astronautas contra radiação

Redação do Site Inovação Tecnológica -  10/02/2016

O campo de força magnético será gerado por fios supercondutores feitos de diboreto de magnésio (MgB₂). [Imagem: SR2S/Giorgina Colleoni/Valerio Calvelli]

        Enquanto a NASA se prepara para testar um escudo magnético para proteger as naves contra o calor na reentrada na atmosfera, a ESA (Agência Espacial Europeia) trabalha em um conceito similar para proteger os astronautas contra a radiação espacial.

        Os esforços foram concentrados em um projeto chamado SR2S (Space Radiation Superconducting Shield - Escudo Supercondutor contra Radiação Espacial).

        As primeiras informações sobre o projeto foram divulgadas no ano passado por físicos do LHC, que se juntaram ao projeto para compartilhar sua larga experiência no uso dos ímãs supercondutores que deverão gerar o escudo antirradiação espacial.

        Agora a equipe europeia anunciou a conclusão do projeto básico, afirmando que “agora têm o conhecimento e as ferramentas necessárias para desenvolver escudos magnéticos para proteger os astronautas da exposição à radiação causada pelos raios cósmicos galácticos”.

        A escolha do supercondutor recaiu mesmo sobre o diboreto de magnésio (MgB₂) para gerar o campo de força antirradiação, conforme anunciado inicialmente pela equipe do LHC.

        Os fios e cabos supercondutores serão dispostos de forma a gerar um campo que os engenheiros chamaram de “estrutura abóbora”, devido ao formato das linhas de força do escudo.

        “Esta é uma configuração de escudo ativo que é crucialmente leve e, portanto, adequada para as missões de longa duração no espaço profundo. A estrutura funciona reduzindo o material atravessado pelas partículas incidentes, evitando assim a geração de partículas secundárias e, por decorrência, gerando um escudo mais eficiente,” diz o comunicado do projeto.

        Esse “escudo abóbora” deverá gerar um campo magnético 3.000 vezes mais forte do que o da Terra, suficiente para projetar um campo de força de 10 metros ao redor da nave, desviando os raios cósmicos incidentes e, desta forma, protegendo os astronautas em seu interior.

Visualização artística de uma nave para voos de longa duração com o escudo antirradiação implantada ao seu redor. [Imagem: SR2S/Giorgina Colleoni/Valerio Calvelli]

        A grande restrição do projeto era o peso da estrutura geradora do campo de força, já que a adição de 1 kg à massa de uma espaçonave aumenta o custo da missão como um todo em U$ 15.000.

        Contudo, no espaço os ímãs supercondutores estarão em seu ambiente natural, dispensando os caros e pesados equipamentos de refrigeração necessários para mantê-los a quase -200° C. No frio do espaço, as naves estarão naturalmente em temperaturas próximas a essa.

        “Ainda poderão ser necessários muitos anos até que essa tecnologia esteja pronta para ser implantada de forma ativa nas missões espaciais tripuladas ao espaço profundo, mas mais testes da tecnologia SR2S continuarão a ser realizados no curto e médio prazos,” concluiu a nota.

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=campo-forca-magnetico-protegera-astronautas-contra-radiacao&id=010130160210

Equipe chinesa faz descoberta inesperada sobre fusão (Chinese team makes unexpected fusion breakthrough)

A corrida pela fusão nuclear sustentável parece ter feito grandes progressos, depois que um grupo de pesquisa chinês disse ter mantido por mais de um minuto um gás de plasma superaquecido em 49,99 milhões de graus C.

Pesquisadores do Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) disseram que foram capazes de aquecer o gás quase três vezes a temperatura no núcleo do Sol, e mantê-lo lá por 102 segundos.

O experimento envolveu o uso de um reator em forma de anel no Instituto de Ciências Físicas em Hefei, China, para aquecer e controlar gás hidrogênio a temperaturas extremas, e mantê-lo no lugar longe das paredes do anel usando ímãs supercondutores de alta potência.

     Fazer isso é extremamente difícil, e as experiências anteriores só conseguiram, no máximo, mantê-lo por menos de um minuto. A equipe chinesa foi capaz, ao que parece, de demonstrar novas técnicas para aumentar esse tempo de forma significativa, e espera-se aumentar ainda mais esse registro por um fator de 10 nos próximos anos.

     Em si mesmo, o processo demonstrado pela equipe não gera energia, mas é considerado uma peça técnica fundamental no quebra-cabeça. A fusão nuclear envolve o uso de grandes quantidades de energia para sua criação e para manter a reação por tempo suficiente de modo a obter mais energia do que aquela gasta no início. Fazer isso exige controlar o plasma de hidrogênio, que é o objetivo da equipe chinesa.

     As implicações da fusão nuclear são extraordinárias. O objetivo final é uma nova forma de energia limpa, barata e sustentável, que não requer o uso de elementos extremamente raros. Em teoria, isso representaria uma fuga da dependência de combustíveis fósseis e de velhas tecnologias de fissão nuclear, mais perigosas e sujas.

Cientistas do Instituto Max Planck usaram sua máquina para aquecer hidrogênio a 100 milhões °C por um curto período. STEFAN SAUER/AFP/Getty Images

O avanço chinês vem menos de uma semana depois de uma equipe do Instituto Max Planck aquecer hidrogênio a temperaturas ainda mais intensas - até 100 milhões °C -, mas por períodos de tempo muito mais curtos. O governo alemão tem dedicado mais de £ 1 bilhão para a busca da fusão nuclear, mesmo quando o objetivo final é visto a décadas de distância.

     Em termos de temperatura bruta, 50 milhões °C é uma mera brisa suave. A temperatura mais quente feita pelo homem - e, até onde sabemos, o ponto mais quente do universo - chegou a 5,5 trilhões °C, e foi criado em 2012 dentro do Large Hadron Collider. O experimento foi suficiente para esmagar partículas e criar o plasma quark-glúon, uma forma exótica de matéria que existia imediatamente após o Big Bang.

     De acordo com o South China Morning Post, a equipe chinesa no EAST disse que seu novo recorde está abaixo dos seus próprios objetivos, que é manter uma temperatura de cerca de 100 milhões °C por 1.000 segundos. Fazer isso seria um feito extraordinário, embora ainda deixasse a humanidade muitos anos longe de uma solução comercialmente viável da fusão.

     Felizmente, existe colaboração internacional - caótica, mas real - no domínio da fusão, bem como a concorrência: a China é um membro do projeto Reator Termonuclear Experimental Internacional, atualmente em construção na França, que visa produzir um reator capaz de gerar 500 megawatts de fusão por 400 segundos.

Fonte: http://www.wired.co.uk/news/archive/2016-02/09/china-fusion-breakthrough

Pesquisadores descobrem novas propriedades da supercondutividade (Waterloo physicists discover new properties of superconductivity)

 Físicos da Universidade de Waterloo descobriram, num determinado tipo de supercondutor de alta temperatura, evidência experimental do que é conhecido como nematicidade eletrônica - quando nuvens de elétrons se encaixam dentro de uma ordem direcional e alinhada. Os resultados podem eventualmente levar a uma teoria que explique por que a supercondutividade ocorre em temperaturas mais elevadas em certos materiais.

       “Neste estudo, identificamos alguns alinhamentos inesperados dos elétrons - um achado que provavelmente é genérico para os supercondutores de alta temperatura e com o tempo pode vir a ser um ingrediente-chave do problema”, diz David Hawthorn, professor no departamento de Física e Astronomia da Universidade de Waterloo.

Os resultados mostram evidências de nematicidade eletrônica como uma característica universal em supercondutores de alta temperatura (os cupratos). Cupratos são cerâmicas de óxido de cobre, compostas de camadas bidimensionais ou planos de cobre e oxigênio, separadas por outros átomos. Eles são conhecidos como os melhores supercondutores de alta temperatura. Mas esses supercondutores de alta temperatura tem sido um desafio para prever, muito menos explicar.

       “Tornou-se evidente nos últimos anos que os elétrons envolvidos na supercondutividade podem formar padrões, listras ou tabuleiros de damas, e exibem diferentes simetrias – alinhando preferencialmente ao longo de uma direção. Esses padrões e simetrias levam a consequências importantes para a supercondutividade - eles podem competir, coexistir ou até mesmo melhorar a supercondutividade,” diz David Hawthorn.

       Os cientistas usaram uma nova técnica chamada espalhamento de raios-x macio, no Canadian Light Source, para sondar o espalhamento dos elétrons em camadas específicas da estrutura cristalina do cuprato. Especificamente, eles observaram os planos individuais de CuO₂ onde a nematicidade eletrônica ocorre, contra as distorções cristalinas entre os planos de CuO₂.

       A nematicidade eletrônica acontece quando os orbitais dos elétrons se alinham como uma série de hastes (bastões). O termo nematicidade comumente se refere a cristais líquidos quando se alinham espontaneamente sob um campo elétrico. Neste caso, os orbitais dos elétrons entram no estado nemático quando a temperatura cai abaixo de um ponto crítico.

       Os cupratos podem se tornar supercondutores pela adição de elementos que removem elétrons do material, um processo conhecido como dopagem. Um material pode ser otimamente dopado para alcançar a supercondutividade a uma temperatura mais elevada e mais acessível, mas para estudar como a supercondutividade ocorre, os físicos frequentemente trabalham com o material “underdoped”, ou seja, quando o nível de dopagem é menor do que o necessário para maximizar a temperatura supercondutora.

       Os resultados deste estudo mostram que provavelmente a nematicidade eletrônica ocorre em todos os cupratos “underdoped”.

       Os físicos também querem compreender a relação da nematicidade com um fenômeno conhecido como flutuações nas ondas de densidade de carga (charge density wave). Normalmente, os elétrons estão numa boa, distribuídos uniformemente, mas o ordenamento de carga pode fazer com que os elétrons se agrupem, como ondulações em uma lagoa. Isso configura uma competição, em que o material está flutuando entre os estados supercondutor e normal até que a temperatura esfrie o suficiente para a supercondutividade prevalecer.

       Embora não exista ainda um consenso sobre o porquê a nematicidade eletrônica ocorre, ela pode vir a apresentar outro botão para sintonizar a busca por um supercondutor que funcione à temperatura ambiente.

       “O trabalho futuro vai abordar como a nematicidade eletrônica pode ser sintonizada, ao modificar a estrutura cristalina”, diz David Hawthorn.

Fonte: https://uwaterloo.ca/stories/waterloo-physicists-discover-new-properties

Máquina quântica dos sonhos da Google (Google’s Quantum Dream Machine)

John Martinis pesquisa a 30 anos como funcionam os computadores quânticos. Agora, ele pode estar à beira de finalmente fazer um útil.

       Os fundamentos teóricos da computação quântica estão bem estabelecidos. E os físicos podem construir as unidades básicas, conhecidas como qubits, dos quais um computador quântico pode ser feito. Eles podem até mesmo operar qubits juntos em pequenos conjuntos. Mas eles ainda não construíram um computador quântico completo.

       O físico John Martinis é uma figura de destaque no campo: seu grupo de pesquisa na Universidade da Califórnia, Santa Barbara, demonstrou alguns dos qubits mais confiáveis. Ele foi contratado pela Google em 2014, depois de convencer a empresa de que a tecnologia poderia amadurecer rapidamente com o apoio certo. Com seu novo laboratório, Martinis supõe que possa demonstrar um computador quântico pequeno, mas útil, em dois ou três anos. “Costumamos dizer que estamos dando à luz a indústria de computadores quânticos”, diz ele.

       A Google e a computação quântica é um jogo feito no céu algorítmico. A empresa é frequentemente definida por uma fome insaciável de dados. Mas a Google tem um vício estratégico mais urgente: a tecnologia que extrai informações dos dados, e até mesmo cria a inteligência a partir deles. Mais recentemente, a Google tem investido fortemente no desenvolvimento de software AI que pode aprender a compreender linguagem ou imagens, executar raciocínio básico, ou dirigir um carro. Tarefas estas que permanecem complicadas para os computadores convencionais, mas que deve ser trivial para os computadores quânticos. “Aprendizagem de máquina é um núcleo, um modo de transformação pelo qual estamos repensando como fazemos tudo”, diz Sundar Pichai, CEO do Google. Apoiar esse esforço seria o primeiro de muitos trabalhos para a nova indústria quântica de Martinis.

Criador de sonhos

       A perspectiva de um computador quântico fazendo algo útil dentro de poucos anos parecia remota. Pesquisadores do governo, acadêmicos e laboratórios corporativos estavam longe de combinar qubits suficientes para fazer até mesmo uma máquina simples. Uma startup canadense chamada D-Wave Systems, vendeu alguns exemplares do que chamou de “primeiros computadores quânticos comerciais do mundo”, mas passou anos sem conseguir convencer os especialistas de que as máquinas realmente estavam fazendo o que um computador quântico deveria fazer.

       Então, a NASA convocou os jornalistas para a construção do N-258 em seu centro de pesquisa, que desde 2013 tinha um computador da D-Wave comprado pela Google. Em um teste cuidadosamente projetado, o chip supercondutor dentro do computador da D-Wave foi 100 milhões de vezes mais rápido que um processador convencional.

       No entanto, este tipo de vantagem deve estar disponível em tarefas práticas da computação, não apenas em testes inventados. “Precisamos tornar mais fácil tomar um problema que surge na mesa de um engenheiro e colocá-lo no computador”, disse Neven, especialista em aprendizado de máquina. É aí que vem Martinis. Neven acha que a D-Wave não pode obter uma versão do seu quantum annealer rápido o suficiente para servir aos engenheiros da Google, então ele contratou Martinis. “Ficou claro que não podemos esperar”, diz Neven. “Há uma lista de deficiências que precisam ser superadas, a fim de chegar a uma tecnologia real”. Ele diz que os qubits no chip da D-Wave são pouco confiáveis ​​e não estão ligados entre si densamente o suficiente.

       A Google vai concorrer não só com a D-Wave, mas também com a Microsoft e a IBM, que têm projetos relevantes de computação quântica. Mas essas empresas estão focadas em projetos distantes de se tornarem úteis. Estima-se que o grupo de Martinis pode fazer um quantum annealer com 100 qubits até 2017. A D-Wave já tem 1.097 qubits, mas Neven diz que um chip de alta qualidade com menor número de qubits deve ser útil para algumas tarefas.

       O quantum annealer pode rodar apenas um determinado algoritmo, mas é adequado para as áreas que a Google mais se preocupa. As principais aplicações são reconhecimento de padrões e aprendizagem de máquina, segundo William Oliver, um membro da equipe do MIT Lincoln Laboratory, que estudou o potencial da computação quântica.

       Martinis e sua equipe estão se adaptando a muitas coisas, uma vez que os qubits são instáveis e inconstantes. Os qubits podem ser feitos de várias maneiras (Martinis usa alças de alumínio refrigeradas até se tornarem supercondutoras), mas todas representam dados por meio de estados quânticos delicados que são facilmente distorcidos ou destruídos pelo calor e ruído electromagnético.

       Qubits usam sua física frágil para fazer a mesma coisa que transistores quando usam a eletricidade em um chip convencional: representam bits binários de informação, 0 ou 1. Mas os qubits podem atingir um estado (chamado de superposição), que é 0 e 1 ao mesmo tempo. Qubits em uma superposição podem ser conectados por um fenômeno conhecido como entrelaçamento, onde uma ação realizada em um tem efeitos imediatos no outro. Esses efeitos permitem que uma única operação em um computador quântico faça o trabalho de muitas, muitas operações em um computador convencional. Em alguns casos, a vantagem de um computador quântico sobre um convencional cresce exponencialmente com a quantidade dos dados a serem trabalhados.

       A dificuldade de criar qubits estáveis ​é a razão de ainda não termos computadores quânticos. Mas Martinis acha que está quase lá. O tempo de coerência de seus qubits, ou o período de tempo que mantém uma superposição, é dezenas de microssegundos - cerca de 10.000 vezes maior que os da D-Wave.

       A confiança de Martinis no hardware do seu time o faz pensar que ele pode construir uma alternativa ainda mais poderosa para a Google. Um computador quântico universal, como seria chamado, pode ser programado para enfrentar qualquer tipo de problema, não apenas matemático. A teoria por trás dessa abordagem é melhor compreendida do que para outros annealers, em parte porque a maioria do tempo e do dinheiro investido em pesquisa de computação quântica têm se dedicado a computação quântica universal. Mas os qubits não são confiáveis o suficiente para traduzir a teoria em um computador quântico universal que funcione. Até março, quando Martinis e sua equipe se tornaram os primeiros a demonstrarem qubits que cruzaram um limiar crucial da confiabilidade para um computador quântico universal. Eles conseguiram um chip com nove qubits para executar parte de um programa de verificação de erros, o chamado código de superfície, necessário para tal computador funcionar. “Nós demonstramos a tecnologia em um ponto onde eu sabia que nós poderíamos escalar”, diz Martinis. “Este era real.”

       Martinis pretende apresentar um computador quântico universal de 100 qubits em dois anos. Isso seria um marco na ciência da computação, mas seria improvável ajudar os programadores da Google imediatamente. Tal é a complexidade do código de superfície que, apesar de um chip com 100 qubits poder executar o programa de verificação de erros, seria incapaz de fazer qualquer trabalho útil, além desse, diz Robert McDermott, que lidera um grupo de pesquisa de computação quântica na Universidade de Wisconsin. No entanto, Martinis acredita que uma vez que ele torne seus qubits confiáveis ​​o suficiente para colocar 100 deles em um chip quântico universal, estará aberto o caminho para combinar muitos mais. “Isso é algo que entendemos muito bem”, diz ele. “É difícil conseguir coerência, mas é fácil de escalá-la.”

Algoritmos estúpidos

       Quando Martinis explica porque sua tecnologia é necessária para a Google, ele não poupa os sentimentos das pessoas que trabalham na AI. “Algoritmos de aprendizagem de máquina são realmente uma espécie idiota”, diz ele, com um toque de admiração em sua voz. “Eles precisam de muitos exemplos para aprender.”

       Descobrir como os chips de Martinis podem tornar o software da Google menos estúpido recaiu para Neven. Ele acha que o poder prodigioso dos qubits vai reduzir o hiato entre aprendizagem de máquina e aprendizagem biológica e refazer o campo da inteligência artificial. “A aprendizagem da máquina será transformada em aprendizagem quântica”, diz ele. Isso poderia significar um software que pode aprender a partir de dados mais confusos, ou de menos dados, ou mesmo sem instrução explícita. Por exemplo, os pesquisadores da Google têm projetado um algoritmo que poderia permitir ao software de aprendizagem de máquina assimilar um novo truque mesmo quando metade dos dados de exemplos é incorreta. Neven comenta que este tipo de músculo computacional pode ser a chave para dar aos computadores capacidades limitadas aos seres humanos.

       Os pesquisadores da Google não podem fazer muito além de especular sobre o que exatamente poderiam ou deveriam fazer com os chips que Martinis está construindo. Vai levar tempo para construir a infra-estrutura necessária para operar um grande número de dispositivos exóticos para que eles possam contribuir materialmente para os negócios da Google.

Fonte: https://www.technologyreview.com/s/544421/googles-quantum-dream-machine/