IBM lançará computador quântico comercial

O processador quântico da IBM é baseado em qubits supercondutores. [Imagem: IBM]
O processador quântico da IBM é baseado em qubits supercondutores. [Imagem: IBM]
Upgrade quântico

A IBM anunciou que fará um upgrade do seu processador quântico disponível pela internet gratuitamente, passando a máquina de 5 para 20 qubits.

Embora haja discordâncias entre os cientistas da computação, algumas estimativas dão conta de que um processador quântico na faixa entre 50 e 100 qubits será mais poderoso do que qualquer supercomputador existente, ao menos para determinados tipos de programas.

Desde que foi colocado no ar, em maio do ano passado, o ambiente quântico online da IBM criou uma comunidade de mais de 40.000 usuários, que rodaram 275.000 pequenos programas experimentais. Embora o processador de 5 qubits não seja mais poderoso do que um notebook, o desenvolvimento de algoritmos quânticos é um dos grandes desafios para essa próxima geração da tecnologia da informação.

Entre os experimentos feitos no Quantum Experience, uma equipe da Universidade de Maryland rodou um comparativo entre o processador quântico da IBM e o processador construído pela própria equipe, que usa 5 qubits de íons aprisionados em armadilhas magnéticas, uma abordagem distinta dos qubits supercondutores. A conclusão é que o processador da IBM é mais rápido, mas oferece menos precisão. E a precisão – ou, dito de outra forma, o recurso de correção de erros – é um dos grandes desafios para a construção de processadores quânticos práticos e universais.

A interface com o processador quântico, chamada Composer, facilita o acesso aos qubits e circuitos lógicos, permitindo testar algoritmos que são muito diferentes dos usados nos computadores eletrônicos. [Imagem: IBM]
A interface com o processador quântico, chamada Composer, facilita o acesso aos qubits e circuitos lógicos, permitindo testar algoritmos que são muito diferentes dos usados nos computadores eletrônicos. [Imagem: IBM]

Processador quântico comercial

Com base no sucesso alcançado, a IBM também anunciou a disponibilização de um serviço comercial baseado em processadores e simuladores quânticos. O sistema, batizado de IBM Q, deverá ir ao ar até o final deste ano, e sua utilização será feita mediante o pagamento de uma assinatura, cujo valor ainda não foi divulgado.

Em nota, a empresa anunciou o desenvolvimento de uma interface mais amigável, que permitirá que os programas sejam escritos usando linguagens de programação comuns, como a Python. Mas ainda não está claro se os serviços se basearão em simuladores de circuitos quânticos ou somente em um processador quântico real.

A empresa vem apostando nos qubits supercondutores, que funcionam em um ambiente criogênico. Várias equipes já construíram processadores similares de pequeno porte, mas seu funcionamento é delicado e requer atenção contínua de físicos especializados. A construção de um processador quântico “de uso geral”, sobretudo um que possa ser operado de maneira transparente por usuários não-especializados, é tido como o grande avanço para a área da computação quântica – mas ainda não está claro se o IBM Q já deu esse passo.

A empresa canadense D-Wave oferece computadores quânticos há vários anos, mas seus processadores não são universais, podendo rodar apenas alguns tipos específicos de algoritmos quânticos. O Google também está investindo pesado em uma versão híbrida de processador quântico, além de ter interesse na própria D-Wave.

Bibliografia:

Experimental Comparison of Two Quantum Computing Architectures
N. M. Linke, D. Maslov, M. Roetteler, S. Debnath, C. Figgatt, K. A. Landsman, K. Wright, C. Monroe
arXiv
https://arxiv.org/abs/1702.01852

Categories: Eletrônica, Geral, Hardware

Motor a combustão vira fábrica de hidrogênio

Motor que produz hidrogênio

Já imaginou transformar um motor a combustão, com sua conhecida mania de queimar petróleo e exalar gases poluentes, em uma fábrica de hidrogênio, um combustível limpo que pode ser queimado em motores menos poluentes ou usado diretamente para produzir eletricidade em células a combustível?

Pois foi justamente isso o que fizeram David Anderson e seus colegas da Universidade de Tecnologia da Geórgia, nos EUA.

Acrescentando um catalisador, uma membrana de separação do hidrogênio e um sorvente de CO2 ao tradicional motor de quatro tempos, Anderson criou um sistema de reforma de hidrogênio que produz o combustível verde em temperatura relativamente baixa, em um processo que pode ser escalonado para maior ou para menor para atender necessidades específicas.

Isto significa, por exemplo, que o aparelho pode vir a ser usado não apenas em grandes usinas, mas também como unidade geradora autônoma para uso em fábricas, residências e até em veículos. Quando totalmente desenvolvido para uso automotivo, por exemplo, será possível ter um carro a hidrogênio com um tanque de gás natural e outro de água.

Reator a pistão

Batizado de Champ, sigla em inglês para reator de membrana ativa CO2/H2 a pistão, o dispositivo opera a temperaturas muito menores do que os processos convencionais de reforma do hidrogênio a vapor, consome menos água e também pode operar com vários combustíveis, como gás natural, metano, metanol ou biocombustíveis.

A chave para o processo de reação é o volume variável proporcionado pelo pistão subindo e descendo dentro do cilindro. Assim como acontece em um motor convencional, uma válvula controla o fluxo de entrada e saída dos gases à medida que o pistão se desloca para cima e para baixo.

Uma inovação chave foi a montagem de um sistema de absorção interna do dióxido de carbono (CO2), um subproduto do processo de reforma do metano, para que ele possa ser concentrado e expelido do reator para captura, armazenamento ou utilização.

Fábrica de hidrogênio de quatro tempos

De forma similar ao motor a combustão dos carros, o sistema de geração de hidrogênio de quatro tempos funciona da seguinte forma:

1º tempo – o gás natural (metano) e o vapor são puxados por sucção para dentro do cilindro através de uma válvula à medida que o pistão é abaixado. A válvula fecha-se quando o pistão atinge o fundo do cilindro.

2º tempo – o pistão sobe, comprimindo o vapor e o metano conforme o reator é aquecido. Uma vez atingido aproximadamente 400º C, reações catalíticas formam hidrogênio e dióxido de carbono. O hidrogênio sai através da membrana seletiva e o dióxido de carbono pressurizado é absorvido pelo material sorvente, que fica misturado com o catalisador.

3º tempo – com o hidrogênio tendo saído do reator e o dióxido de carbono capturado pelo sorvente, o pistão se abaixa, reduzindo o volume e a pressão no cilindro. O dióxido de carbono é liberado do sorvente para dentro do cilindro.

4º tempo – o pistão é novamente movido para cima e a válvula se abre, expulsando o dióxido de carbono concentrado e limpando o reator para o início de um novo ciclo.

“Todas as peças do quebra-cabeça se juntaram. Os desafios futuros são principalmente de natureza econômica. Nosso próximo passo será construir um reator Champ de escala piloto,” disse o professor Andrei Fedorov, coordenador da equipe.

Bibliografia:
Redação do Site Inovação Tecnológica –  21/02/2017
Comprehensive Analysis of Sorption Enhanced Steam Methane Reforming in a Variable Volume Membrane Reactor,
David M. Anderson, Thomas M. Yun, Peter A. Kottke, Andrei G. Fedorov
Industrial & Engineering Chemistry Research

Categories: Geral, Hardware

Donos de Galaxy S5 têm enfrentado ‘erro fatal’ de câmera, confirma Samsung

Galaxy S5 tem apresentado sérios problemas para diversos usuários nos Estados Unidos. Segundo relatos, o novo top de linha Android da Samsung mostra um erro ao abrir o aplicativo da câmera, o que obriga a reinicialização do dispositivo. A única solução encontrada até o momento é a substituição do aparelho, já que a causa da falha ainda permanece desconhecida.

Veja também: Executivo da Samsung explica decisão de colocar plástico no Galaxy S5

Galaxy S5 tem apresentado problemas na câmera que exige a troca do aparelho (Foto: Allan Melo/TechTudo)
Galaxy S5 tem apresentado problemas na câmera que exige a troca do aparelho (Foto: Allan Melo/TechTudo)

De acordo com os donos de celulares defeituosos, ao abrir o aplicativo nativo da câmera no Galaxy S5, o sistema apresenta a mensagem “Aviso: a câmera falhou” e trava. O problema só pode ser contornado com a reinicialização do aparelho, que fica impedido de fazer fotografias ou vídeos. Como não há nenhuma causa ou solução conhecida para o erro, a fabricante tem optado por fazer a troca imediata dos dispositivos.

Um funcionário da Samsung afirmou ao site americano The Verge que a empresa já tem conhecimento do problema, mas que este atingiria a um número pequeno de usuários. Até o momento, as reclamações são de clientes das operadoras norte-americanas Verizon e Sprint. No entanto, nada impede que lotes de aparelhos com o problema tenham sido distribuídos para outros países, como o Brasil.

A câmera do Galaxy S5 foi justamente um dos pontos que mais recebeu atenção da Samsung em seu lançamento. Além de ter tido a resolução aumentada de 13 para 16 megapixels, a nova máquina fotográfica tem ainda tecnologia ISOCELL e função HDR para fotos e vídeos. O aparelho chegou ao Brasil no último dia 12 por R$ 2.599.