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DIAMANTE E SILÍCIO DÃO-SE AS MÃOS RUMO AO COMPUTADOR QUÂNTICO COMPUTADOR DE DIAMANTE E SILÍCIO

Talvez a tão alardeada era pós-silício da eletrônica nunca chegue realmente a acontecer. Não que a eletrônica e a computação não vão avançar, mas porque o silício pode se tornar um elemento essencial da futura arquitetura computacional. Físicos acabam de descobrir que mesclar átomos de silício no interior de diamantes pode ser a forma perfeita para criar qubits para os computadores quânticos. Dentre os vários tipos de bits quânticos que estão sendo pesquisados, alguns dos mais interessantes são aqueles gerados nas vacâncias de nitrogênio do diamante, defeitos cristalográficos nos quais um átomo de carbono é substituído por um átomo de nitrogênio. Processador quântico é construído dentro de um diamante Agora, Alp Sipahigil e seus colegas dos Estados Unidos e do Japão descobriram que um defeito cristalográfico - também conhecido como centro de cor - produzido por um átomo de silício é muito mais eficiente e fácil de manipular do que o centro de cor de nitrogênio. Vacâncias de silício: Para surpresa dos físicos, os centros de cor de silício geram fótons com propriedades idênticas - mesmo comprimento de onda, mesma polarização e mesma direção. A única diferença entre eles quando são medidos é a sua posição física. Essa identidade é tudo o que os engenheiros querem quando estão tentando realizar o processamento quântico de informações usando interações entre fótons e átomos. Isto porque é possível criar estados de entrelaçamento entre eles, quando então tudo o que acontecer a um dos fótons afetará imediatamente o outro. Segundo a equipe, apenas a demonstração da geração de fótons idênticos já colocaria as vacâncias de silício (SiV) como candidatas naturais para a computação quântica, sobretudo porque elas dispensam os aparatos criogênicos, funcionando bem a temperatura ambiente. Mas elas também têm outras vantagens, eliminando várias deficiências das vacâncias de nitrogênio, como as incertezas na leitura dos spins e a diferença na energia entre esses spins. Estabilidade dos qubits: O diamante tem mais de 500 centros de cor teoricamente possíveis, mas ninguém havia conseguido demonstrar que as vacâncias de silício são emissoras de fótons individuais. Menos ainda a geração de fótons idênticos. O próximo passo será medir a estabilidade dos spins nesses potenciais qubits, o que diz respeito a quanto tempo um dado permanecerá estável. Como tanto o diamante quanto isótopos do silício têm demonstrado qubits incrivelmente duradouros, o entusiasmo entre os físicos é grande.

CELULAR CONTROLADO PELAS MÃOS SEM TOQUE

Controlar o seu celular com gestos das mãos - sem tocar na tela - pode ser mais fácil do que se imaginava. Tudo o que é necessário são os próprios sinais eletromagnéticos gerados e captados pelo aparelho. As ondas de rádio emitidas pelos celulares são refletidas de volta para eles pelas mãos de formas tão características que é possível identificar gestos com grande precisão. Chen Zhao e seus colegas da Universidade de Washington, nos Estados Unidos, desenvolveram então um algoritmo que reconhece as reflexões do sinal do celular em cada posição, incluindo variações apenas nos dedos. Em testes com voluntários, o programa reconheceu oito movimentos de bater, quatro movimentos laterais e dois gestos de deslizar - tudo com uma precisão de 87%. Controle sem toque: A ideia da equipe é que os usuários possam controlar seus celulares sem tocar neles, sobretudo quando estiverem longes de seus aparelhos. "Isto permite a interação com o celular quando as telas sensíveis ao toque e as câmeras não estão visíveis," disse o professor Matthew Reynolds, orientador do grupo. Assim, se o telefone estiver em seu bolso e tocar em hora imprópria, uma leve ondulação dos seus dedos será suficiente para silenciá-lo. Ou fazer um movimento de deslizamento com a mão pode mudar o volume ou saltar para a próxima música. O programa feito pela equipe para demonstrar essas possibilidades, chamado SideSwipe, será oficialmente apresentado durante uma conferência sobre interfaces no Havaí, em Outubro.

ONDAS DE RÁDIO TORCIDAS COMPETEM COM FIBRAS ÓPTICAS

Quando alguns físicos conseguiram criar feixes de luz torcida há alguns anos, muitos de seus colegas torceram o nariz e tentaram oferecer outras explicações para os resultados obtidos. O veredito final é que, no início deste ano, essa manipulação dos feixes de luz permitiu experimentos de um novo tipo de banda larga capaz de transmitir 44 filmes HD por segundo. Agora, Yan Yan e seus colegas da Universidade do Sul da Califórnia conseguiram alcançar velocidades inéditas aplicando a mesma técnica às ondas de rádio - eles geraram ondas de rádio torcidas. Da mesma forma que ocorre na luz torcida, é possível inserir uma quantidade muito maior de informações nas ondas torcidas de rádio. O experimento dá suporte ao trabalho pioneiro, mas muito criticado, de uma equipe italiana que, há cerca de dois anos, descreveu a multiplexação de dados em ondas de rádio torcidas. Rádio mais rápido: Neste novo experimento, feito no laboratório com uma distância de 2,5 metros de espaço livre entre o transmissor e o receptor, alcançou taxas de transmissão de 32 gigabits por segundo. Isso é quase 3.000 vezes mais rápido do que a velocidade de uma rede Wi-Fi e 30 vezes mais rápido que as transmissões 4G - dá para transmitir 10,5 horas de filmes HD em um segundo. "É um dos mais rápidos meios de transmissão de dados via ondas de rádio já demonstrados," assegura o professor Alan Willner, cuja equipe já havia conseguido transmitir dados a 2,5 terabits por segundo usando luz torcida. "A vantagem do rádio é que ele usa feixes mais largos e mais robustos. Feixes mais largos lidam melhor com os obstáculos entre o transmissor e o receptor, e o rádio não é tão afetado pela turbulência atmosférica como a óptica," disse Willner. Placa de fase espiral: Para torcer as ondas de rádio, os pesquisadores passam cada feixe - já com seus dados codificados - através de uma "placa de fase espiral", que torce cada feixe de rádio em uma forma helicoidal e ortogonal única, parecida com uma molécula de DNA. A elevada taxa de transmissão é obtida porque é possível torcer juntos vários feixes individuais para compor o feixe de saída, que é enviado para a antena de transmissão. O receptor deve estar preparado para desenroscar o feixe de dados antes de decodificar os dados. Os pesquisadores afirmam que o próximo passo é aumentar o alcance das transmissões, de olho em aplicações como as estações repetidoras de telefonia celular.