(Aplicações da Mecânica

quântica)

"Computação Quântica"

Ivan S. Oliveira

O tamanho dos componentes eletrônicos que representam bits em chips de computadores vem sendo reduzido de maneira vertiginosa desde os anos 50, e espera-se que até 2020 esse tamanho alcance dimensões atômicas. Ou seja, se alcançará o limite onde 1 bit de informação será representado por apenas 1 átomo. Durante as décadas de 80 e 90 os físicos descobriram novas e fascinantes propriedades computacionais que só podem existir nesse limite, graças às Leis da Mecânica Quântica, a teoria física que governa o comportamento de átomos e moléculas.

1. Mundo Clássico vs. Mundo Moderno
Até o início do século XX os físicos explicavam os fenômenos naturais utilizando como arcabouço duas teorias de alcance extraordinário: a Mecânica de Newton e o Eletromagnetismo de Maxwell. A primeira estuda o movimento dos corpos, como a órbita de um cometa ou a trajetória de um pêndulo, enquanto que a segunda trata de fenômenos eletromagnéticos, tais como a luz ou ondas de rádio. A Mecânica e o Eletromagnetismo formam os principais pilares do que é conhecido como Física Clássica. Havia naquela época uma crença de que essas duas teorias seriam capazes de explicar todos os fenômenos observados na natureza, restando apenas aos físicos aplicá-las corretamente cada vez que um novo fenômeno fosse descoberto. Era o império da Física Clássica.

No entanto, duas grandes reviravoltas nessa maneira de pensar acabaram por demolir a soberania da Física Clássica: a Teoria da Relatividade e a Mecânica Quântica. A Relatividade, formulada por Albert Einstein, é a parte da Física que trata de fenômenos envolvendo objetos que se movem com velocidades muito altas, próximas à velocidade da luz (300 000 km/s), ou aqueles fenômenos envolvendo objetos com massas astronômicas, como aglomerados, galáxias, etc. A Mecânica Quântica, por sua vez, descreve o comportamento de objetos com dimensões atômicas (0,0000000001 m) e menores. A Mecânica Quântica se desenvolveu e se tornou a mais bem sucedida teoria física, no que diz respeito às previsões que faz para o comportamento da matéria. Como alguns exemplos de grandes sucessos de aplicações da Mecânica Quântica, podemos citar a descrição do comportamento para os semicondutores, que são a base da tecnologia dos chips dos computadores atuais, e também para os supercondutores, materiais que conduzem corrente elétrica sem dissipação de energia, e ainda a compreensão da estrutura do núcleo atômico que possibilitou o uso da energia nuclear em diversas aplicações.(...) continue a ler em:

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