Luz clássica comum vira máquina quântica para computação

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/09/2026 Computação quântica com luz clássica O maior entrave para o desenvolvimento dos computadores quânticos, que está impedindo que essas máquinas futurísticas tornem-se máquinas do presente, tem nome e sobrenome: Fragilidade e perda de dados. Os sistemas quânticos, nomeadamente os qubits, são notoriamente frágeis em termos de sua capacidade de reter as informações. Ruído, perdas e até mesmo pequenas perturbações ambientais podem destruir as propriedades que dão todo o poder à computação quântica, como o entrelaçamento. Mingyuan Hong e colegas da Universidade Estadual da Louisiana, nos EUA, tiveram agora uma ideia para lidar com essa fragilidade que, à primeira vista, parece questionar o próprio cerne da computação quântica: Deixar a física quântica um pouco de lado e apelar para a física clássica. Em vez de começar com uma fonte frágil de luz quântica (fótons individuais), Hong partiu de uma luz clássica comum (pense no feixe de luz de uma lanterna), e então utilizou uma rede óptica em conjunto com medições que contam os fótons um a um, simulando as fontes de luz quântica, que tipicamente emitem fótons um por um. Acontece que essa combinação inusitada permitiu utilizar o comportamento quântico dos múltiplos fótons da fonte de luz comum para o processamento de informações. "Nós combinamos a polarização e a estrutura espacial da luz com medições de resolução de número de fótons em um único sistema," detalhou Hong. "Isso cria um espaço de informações muito mais rico. A mesma plataforma óptica pode explorar a dinâmica quântica de múltiplas partículas e aprender funções matemáticas com comportamentos muito diferentes." Luz clássica fazendo trabalho quântico A luz clássica é muito mais fácil de produzir do que estados quânticos delicados, podendo conter um grande número de fótons. No entanto, de uma medição para outra, o número de fótons que atingem um detector varia naturalmente. O que a equipe fez foi transformar essas flutuações em um recurso para o processamento de informação quântica. Utilizando detectores de fótons de alta resolução, capazes de distinguir quantos fótons chegam de cada vez, a plataforma permite selecionar fótons específicos pelo seu número. Em termos simples, isso permite acessar diferentes sistemas quânticos contidos no mesmo campo de luz clássico, dispensando todo o complicado e caro sistema de criogenia. Em seguida, os pesquisadores combinaram três propriedades da luz: Polarização, estrutura espacial e número de fótons. Juntas, essas propriedades criaram uma vasta rede de estados e conexões possíveis que formaram um reservatório quântico multifotônico. No experimento, esse reservatório forneceu 861 componentes mensuráveis para o processamento de informações. O resultado é o primeiro reservatório quântico multifotônico robusto a operar à temperatura ambiente, tolerando ruído e perdas substanciais. A plataforma acessa sistemas de múltiplas partículas (até 40 fótons nesta primeira demonstração), simula dinâmicas quânticas complexas e utiliza a mesma máquina óptica para aprender diversas funções matemáticas muito diferentes. Luz como reservatório A computação de reservatório utiliza a complexidade natural de um sistema físico (o reservatório neste caso é um monte de fótons) para realizar tarefas computacionais complexas. A informação entra em uma rede complexa e percorre diversos caminhos interconectados, produzindo um padrão na saída. Em vez de controlar cada interação ao longo do caminho, é necessário apenas treinar um sistema de leitura simples para interpretar o padrão final. Nesta nova plataforma híbrida, a própria luz realiza as transformações complexas, enquanto medições de contagem de fótons revelam o resultado, que é a informação codificada nos padrões dos fótons. "Em vez de exigir sistemas quânticos perfeitamente isolados e extremamente frágeis, mostramos que comportamentos quânticos úteis podem ser extraídos da luz clássica comum, mesmo na presença de ruído e perdas substanciais," disse o professor Omar Magaña-Loaiza. "Nosso sistema opera em temperatura ambiente e nos dá acesso a sistemas quânticos de múltiplas partículas contendo até 40 partículas. Isso nos permite explorar dinâmicas quânticas complexas e usá-las para processar informações na mesma plataforma."