Sequência Fibonacci ajuda a criar computadores quânticos mais confiáveis

Pesquisadores do Instituto Flatiron de Física Quântica Computacional, nos Estados Unidos, conseguiram desenvolver uma nova fase da matéria ao disparar pulsos de laser seguindo uma sequência Fibonacci — conjunto em que cada número é a soma dos dois anteriores — em um computador quântico.

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Segundo os cientistas, essa nova fase da matéria age como se tivesse duas dimensões de tempo, demonstrando que é possível criar uma maneira de armazenar informações quânticas de forma mais eficiente e menos propensa a erros em condições de uso no mundo real.

“Esse é um avanço potencialmente massivo que pode permitir que os computadores quânticos sejam muito mais confiáveis, já que com a tecnologia atual, manter os qubits em seus estados quânticos é uma tarefa praticamente impossível”, disse o professor de física quântica e autor principal do estudo Philipp Dumitrescu, ao site Gizmodo.

Bits quânticos

Os bits quânticos, ou simplesmente qubits, são como bits comuns de computador que se alternam entre os valores 0 e 1. A diferença é que um qubit pode ser 0 ou 1 ao mesmo tempo, permitindo, teoricamente, que os computadores quânticos façam cálculos mais avançados em um tempo muito menor, em comparação com computadores comuns.

O problema é que os computadores quânticos ainda são pouco confiáveis e nada práticos. Isso ocorre, principalmente, porque os qubits exigem um ambiente extremamente controlado para funcionar. Uma pequena perturbação, como uma mudança mínima de temperatura, pode fazer com que os qubits percam seus estados quânticos e, consequentemente, suas informações.

“Como quanto mais tempo os qubits permanecem quânticos, mais cálculos podemos fazer, manter esse estado quântico perene é fundamental para o desenvolvimento de computadores mais avançados e confiáveis para armazenar dados”, acrescentou Dumitrescu.

Sequência Fibonacci

Durante os testes realizados em laboratório, um qubit comum com um alinhamento de dez átomos manteve seu estado quântico por 1,5 segundo. No entanto, ao explodir esses átomos usando um laser seguindo o padrão de uma sequência Fibonacci, eles descobriram que os qubits duravam 5,5 segundos.

Segundo os cientistas, ao disparar os pulsos laser seguindo os números da sequência Fibonacci, eles agem como uma espécie de quasicristal — uma estrutura que possui ordem, mas não tem periodicidade. Ou seja, algo que apresenta um padrão, mas não se repete com o passar do tempo.

“Com essa sequência quase periódica, há uma evolução complicada que anula todos os erros que vivem no limite. Por causa disso, a borda permanece coerente e mecanicamente quântica por muito, muito mais tempo do que você esperaria, tornando os qubits mais robustos e confiáveis”, completou o professor Philipp Dumitrescu.