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Cristais do tempo poderiam permitir simular toda a Internet com poucos qubit

(dr) IBM Research

O interior de um computador quântico na IBM

Uma equipa de cientistas japoneses propôs um método que usa cristais do tempo para simular redes massivas com muito pouco poder de computação.

Os cristais do tempo podem ser o próximo grande salto na pesquisa de redes quânticas, através da simulação de sistemas massivos com pouco poder de computação. “Usando este método com qubits, poderia ser simulada uma rede complexa do tamanho de toda a Internet em todo o mundo”, explicam os cientistas, no artigo científico publicado no dia 16 de outubro na Science Advances.

Teorizados pela primeira vez em 2012 e observados em 2017, os cristais do tempo são organizações de matéria que se repetem no tempo.

Cristais normais, como diamantes ou sal, repetem a sua auto-organização atómica no espaço, mas não apresentam regularidade no tempo. Os cristais do tempo auto-organizam-se e repetem os seus padrões ao longo do tempo, o que significa que a sua estrutura muda periodicamente com o passar do tempo.

“A exploração dos cristais do tempo é um campo de pesquisa muito ativo”, comentou Kae Nemoto, do Instituto Nacional de Informática do Japão, em comunicado. “No entanto, falta ainda uma visão abrangente e intuitiva da natureza dos cristais do tempo e da sua caracterização, assim como um conjunto de aplicações propostas.”

“Neste artigo, fornecemos novas ferramentas baseadas na teoria dos gráficos e na mecânica estatística para preencher esta vazio”, completa o autor do estudo, citado pelo Europa Press.

A equipa analisou como é que a natureza quântica dos cristais do tempo pode ser usada para simular grandes redes especializadas, como sistemas de comunicação ou inteligência artificial.

“No mundo clássico, isso seria impossível. Não estamos a trazer apenas um novo método para representar e compreender os processos quânticos, mas também uma maneira diferente de ver os computadores quânticos“, disse a investigadora Marta Estarellas, que também participou no estudo.

Os computadores quânticos podem armazenar e manipular vários estados de informação, o que significa que podem processar grandes conjuntos de dados com relativamente pouca energia e tempo, resolvendo vários potenciais resultados ao mesmo tempo.

“Podemos usar essa representação de rede e as suas ferramentas para entender sistemas quânticos complexos e os seus fenómenos, assim como para identificar aplicações?” Nemoto perguntou e respondeu: “Neste trabalho, mostramos que sim“.