Instituto Superior Técnico | Teseu Quântico encontra Minotauro mais rapidamente

mediumImagine que está perdido num labirinto à procura da saída. Ou que é o antigo herói grego Teseu à procura do Minotauro. Será que a utilização de um computador quântico, que pode explorar todos os caminhos em paralelo graças ao princípio da sobreposição quântica, torna mais rápida a forma de encontrar a solução?

A resposta positiva era conhecida apenas para um punhado de labirintos, muito regulares e simétricos. No seu trabalho publicado na prestigiada revista americana Physical Review Letters e destacado como uma sugestão dos editores, Shantanav Chakraborty e Leonardo Novo, dois estudantes do Doctoral Programme in the Physics and Mathematics of Information do Instituto Superior Técnico (Universidade de Lisboa), juntamente com o seu orientador Yasser Omar, descobriram que um passeio quântico por labirintos aleatórios permite encontrar a saída da forma mais rápida possível, mesmo que a estrutura do labirinto seja extremamente desordenada.

Esta descoberta, feita em conjunto com Andris Ambainis, da Universidade de Letónia, é muito surpreendente e que mostra a vantagem quântica em computação é robusta à desordem espacial.

Adicionalmente, os autores estenderam os seus resultados para mostrar que é possível estabelecer comunicação quântica de elevada fidelidade entre dois pontos arbitrários de uma rede aleatória (nomeadamente para realizar a transferência de bit quântico), assim como a geração de entrelaçamento. Este trabalho abre caminho para o desenvolvimento de tarefas de informação quântica que mantêm um desempenho optimal em sistemas altamente desordenados.

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