| |
[]
Informação Quântica [L. Davidovich]
Informação Quântica
Luiz Davidovich
Instituto de Física, Universidade Federal
do Rio de Janeiro
Rio de Janeiro, RJ
Em
1952, Erwin Schrödinger, um dos fundadores da mecânica quântica,
declarava, em artigo publicado no British Journal of the Philosophy
of Sciences, que ... Nunca realizamos experiências com apenas um elétron
ou átomo ou uma pequena molécula. Em experiências pensadas supomos
algumas vezes que isso é possível; invariavelmente, isso leva a
conseqüências ridículas. {...} Pode-se dizer que não realizamos experiências com
partículas únicas, mais do que poderíamos criar Ictiossauros no jardim
zoológico.
Cinquenta anos após essa previsão, essas partículas são isoladas em
vários laboratórios do mundo, inclusive no Brasil. A exploração das
propriedades desse microuniverso, regido pelas leis da física quântica,
poderá levar ao desenvolvimento de novas tecnologias, com um impacto
considerável na computação e nas telecomunicações.
Na
última década, foram desenvolvidas, em diversos laboratórios, técnicas
que permitem a manipulação individual de átomos, moléculas e fótons (figura 1).
Por exemplo, através de campos eletromagnéticos, é possível aprisionar e
manipular um único átomo e fazê-lo interagir com um outro, também
aprisionado, ou ainda com um único fóton, armazenado em uma armadilha
formada por espelhos de alta reflexão.
Figura 1. Íons
presos por campos magnéticos poderão ser usados no desenvolvimento da
computação quântica. [Foto de Rainer Blatt/Universidade de
Innsbruck (Áustria)]
Para
quem está acostumado a observar os fenômenos naturais que se revelam no
dia-a-dia, o diminuto universo das dimensões atômicas ou moleculares,
regido pela chamada teoria quântica, pode parecer, no mínimo, estranho.
Nele, entidades quânticas, como um elétron, podem ora se comportar como
ondas, ora como corpúsculos, dependendo de como são observadas.
De
fato, ao lidar com o mundo quântico, precisamos modificar radicalmente
nossas idéias sobre a natureza da informação.
No
mundo clássico, a informação pode ser discretizada: a unidade
elementar de informação é o bit, que tem apenas dois estados, 0 e
1 (falso ou verdadeiro, não ou sim, etc.). Qualquer texto pode ser
codificado por uma seqüência de bits. Bits podem ser armazenados
fisicamente (por exemplo, através da carga de um capacitor, o 1
correspondendo ao capacitor carregado e o 0 ao descarregado), e são
estados macroscópicos robustos e estáveis, que praticamente não são
alterados quando medidos (ou lidos). Além disso, podem ser replicados
sem problema. Por exemplo, podemos em princípio digitalizar uma pintura
com precisão tão grande quanto queiramos (desde que tenhamos os recursos
adequados).
Mais informaes
|
|
