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Quantum Leaping
Contribuído por AsHeS em 01-12-00 20:57
do departamento and-then-what-?
News bgravato escreve "A cada dia que passa se evolui vertiginosamente para novas tecnologias... ainda os PIII não tiveram tempo de ganhar pó... já aí estão os PIV (quase?!) prontos a serem comercializados...
E quando atingirmos o limite do que é materialmente possível? Que nos reservará o futuro?
Cada vez mais se olha (e investe) na "Quantum Technology", parece que esta está cada vez mais perto de ser a solução para o futuro.

Aqui fica um resumo deste artigo:


Intelligence agencies are increasingly becoming involved in quantum information theory projects, which could have a major impact on national security. Although projects in this area have yet to yield a usable device, intelligence agencies are intrigued by the possibility of quantum technology that could create new ways of protecting, computing, and storing information. The U.S. intelligence community six years ago took notice of quantum information theory when AT researcher Peter Shor discovered an algorithm that uses quantum properties to crack the codes that encrypt online data transmissions. Shor's algorithm in turn sparked interest in using quantum cryptography to protect information on the Internet. Quantum cryptography would allow intelligence agencies to easily determine whether information had been intercepted because quantum systems are always altered if someone tampers with them. The National Security Agency is interested in this use of quantum cryptography. Meanwhile, quantum clock synchronization has drawn interest from the Department of Defense's National Reconnaissance Office and the Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). Quantum clock synchronization, which makes two atomic clocks start ticking simultaneously, could be used to synchronize signals from two spy satellites or to calibrate global positioning systems, says Jonathan Dowling, a researcher at the NASA Jet Propulsion Laboratory. Dowling and his colleagues published their research on synchronizing clocks using quantum properties in September, around the same time as a similar report from scientists at IBM. Quantum clock synchronization could also allow much faster routing of information over the Internet as technology becomes all-optical, requiring more accurately synchronized router clocks, says DARPA's Shankar Sastry. DARPA recently earmarked $100 million for a five-year program in Quantum Information Science and Technology, which will fund quantum information theory projects at government and corporate labs as well as universities. "

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    Quantum quê? (Pontos:2, Interessante)
    por MacLeod em 01-12-00 22:57 GMT (#1)
    (Utilizador Info)
    Tem sido um fenómeno curioso ao longo dos últimos tempos ter-se assistido a montes de iniciativas de divulgação das tais tecnologias quânticas e dos super poderes dos futuros computadores quânticos. Mas que raio são computadores quânticos, relógios quânticos e mais coisas quânticas? Sinceramente gostava que me explicassem. É que parece que a maior parte das pessoas que utilizam o termo quântico não faz a mínima ideia do que se trata, e usam-no porque está na moda.

    A primeira vez que ouvi falar em computadores quânticos foi quando uns cientistas estavam a planear utilizar uma capacidade de memória que aproveitasse todos os números quânticos de uma partícula, um electrão por exemplo. Embora tal objectivo seja demasiado ambicioso, é hoje em dia possível medir um numero quântico eficazmente - o spin. E já existem há algum tempo no mercado computadores equipados com dispositivos de memória que utilizam o spin dos electrões como utensílio para gravar informação. Esta tecnologia é pesquisada com o auxílio da Física do Estado Sólido, a qual faz um uso vital da mecânica quântica. Ou seja, a tal tecnologia quântica já é uma realidade, e não um sonho de futuro. Em relação ao que o Bruno disse sobre qual o limite até onde podemos ir, é obvio que não é possivel prever. Mas toda a gente da área com que tenho falado diz-me que estamos perto. Em termos de discos, já se chegaram aos 10Gb por polegada quadrada no INESC, e acho que houve um fabricante estrangeiro que conseguiu 15 (não me lembro o nome). Mas a realidade é que estamos a gravar informação em coisas cada vez mais pequenas. E quando se chega ao spin do electrão é complicado ir mais fundo, pois até agora ninguém conseguiu partir um electrão ou fazer com que o seu spin tome mais valores (é impossível segundo a mecânica quântica). Havia especulações sobre guardar informações noutros numeros atómicos, mas tal revela-se um problema tecnologicamente muito dificil, visto que se formos para números atómicos protão, só a título de exemplo, para determinar o isospin é necessaria mais energia que um computador normal gastaria durante toda a sua vida. Por isso, acredito que estejamos bastante perto do limite material para a velocidade e capacidade de armazenamento de dados dos nossos computadores.

    Fazendo um pouco de publicidade, Portugal encontra-se muito bem cotado nesta tecnologia de armazenamento de dados state-of-the-art, através do Grupo de Technologia do Estado Sólido, no INESC.

    Re:Quantum quê? (Pontos:1)
    por leitao em 02-12-00 23:00 GMT (#3)
    (Utilizador Info)

    Muito resumidamente, um computador quantico nao tenta miniturizar a tecnologia actual, mas sim aproveitar o efeito quantico de multiplos estados que uma particula pode tomar (i.e., se disparares um fotao por segundo atraves de um obstaculo com duas aberturas formas na mesma um padrao de interferencia).

    Desta forma, em teoria podes calcular "multiplos estados" ao mesmo tempo. Isto e' particularmente util em aplicacoes de criptografia, em que poderias testar todas as chaves de uma encriptacao simetrica atraves de uma unica operacao "quantica".

    Claro que isto e' tudo muito bonito, mas ainda ninguem conseguiu encontrar uma forma de construir um computador quantico que fosse genericamente util... e muito menos construi-lo!

    Regards,

    -- "Why waste negative entropy on comments, when you could use the same entropy to create bugs instead?" -- Steve Elias
    mais um artigo e mais algumas explicações (Pontos:1)
    por bgravato em 02-12-00 14:44 GMT (#2)
    (Utilizador Info)
    Aqui fica mais um artigo que encontrei...

    "Chip Technology: Quantum Leaps and Tiny Steps"
    Business Week (12/04/00) No. 3710, P. 113; Port, Otis

    This year's International Electron Devices Meeting (IEDM) in San Francisco will discuss developments in nanotechnology and quantum computing, among other fields. Researchers from NTT in Japan will reveal tiny logic circuits based on single-electron transistors (SETs), while participants from the University of California, Berkeley, are expected to display a vital transistor element only 20 nanometers in width. IBM researcher David DiVincenzo will outline a proposed model for a quantum computer able to process quantum bits that represent the states of zero and one at the same time. IBM is currently working to produce viable circuits from the model, with one possibility revolving around SETs. Toshiba representatives are expected to discuss the future of large-capacity flash memory chips at IEDM, and Samsung's small flash-memory cell for gigachips will be on display.

    Pelo que ali até agora aquela que me parece um das principais vantagens desta nova tecnologia é o que eles chamam de qubits... bits capazes de armazenar ao mesmo tempo os valores 0 e 1
    Isto aumenta de forma exponencial o numero de (qu)bits necessários para realizar qq operação. Com os processadores "clássicos" para termos 2^n combinações diferentes ao mesmo tempo precisavamos de 2^n bits... com os qubits bastam apenas n qubits para termos o mesmo numero de combinações diferentes ao mesmo tempo... pelo menos a ideia com que fiquei foi esta de um artigo da revista da Computer Society de Janeiro de 2000
    Aqui fica um parte desse artigo:

    "In a famous experiment, light from a single source passes through two slits, creating an interference pattern on a screen. Even when the light source emits only one photon at a time, interference patterns appear. Standard quantum theory postulates that each photon travels both paths at once. Thus, a particle can be in two places at the same time. In such situations, we say that the particle's position is in a superposition of two states.
    The two paths that a particle travels can represent the two states of a bit, 0 and 1. In quantum mechanics, whenever a system has two or more possible avenues, it can explore them simultaneous. Any two-state system, like the photon's paths, can represent a qubit. In a quantum computer, we might instead use two orbits of an electron in an atom to represent our qubit. The atom can exist in a superposition of 0 and 1, just as a struck bell can vibrate at two different frequencies simultaneously."

    Cumprimentos,
    Bruno Gravato.


    Ñ à problema... (Pontos:0)
    por Anonimo Cobarde em 03-12-00 23:51 GMT (#4)
    Da maneira que estes computadores quânticos têm evoluído só os nossos netos é que hão de ver um. Ahah...

     

     

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