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Investigadores do Técnico vão liderar projeto europeu de simulação quântica

Ramberg

QuantHEP vai desenvolver uma nova geração de simuladores que poderá prever trajetórias de partículas subatómicas. O projeto pretende dar uma ajuda a cientistas do CERN a prever trajetórias de partículas subatómicas depois de uma colisão

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Investigadores do Instituto Superior Técnico garantiram um lugar entre os 12 projetos europeus para o desenvolvimento da computação quântica, que foi levado a cabo pela organização QuantEra. O projeto escolhido entre 85 candidaturas tem por objetivo recorrer à computação quântica para desenvolver ferramentas de simulação, que poderão ajudar os cientistas do acelerador de partículas do CERN, que se situa no subsolo de França e Suíça, a desvendar alguns dos segredos do Universo. QuantHEP – Quantum Computing Solutions for High-Energy Physics é o nome do projeto liderado pelos investigadores do instituto lisboeta.

Com o novo projeto, os investigadores pretendem criar uma ferramenta com tecnologias quânticas que permite simular o que acontece quando partículas subatómicas, como neutrões, protões ou eletrões, chocam a grande velocidade. As colisões de partículas são desencadeadas em aceleradores com o propósito de gerar outras partículas. Os aceleradores de partículas, como o da Organização Europeia de Investigação Nuclear (CERN), usam sensores para conhecer partículas e respetivas trajetórias – só que esses sensores recolhem grandes volumes de informação. O que pode ser um problema.

«Os computadores clássicos já estão a atingir o seu limite de capacidade para estes estudos das partículas elementares», recorda o Técnico em comunicado.

«Identificar estas partículas é um enorme desafio de análise de dados, que até os atuais supercomputadores têm dificuldade em resolver. E mesmo as simulações das colisões, realizadas antes da experiência ter lugar, são um desafio computacional extremamente exigente», refere ainda o comunicado do Técnico numa alusão à limitações que as redes de computadores usadas pelo CERN já começam a denotar.

A computação quântica promete exponenciar a capacidade de processamento de dados ao substituir bits (as unidades mínimas de informação da computação convencional, que são criados a partir de numeração binária, com sucessões de 0 e 1) por qubits, que correspondem à unidade mínima de informação da computação quântica. Ao contrário dos bits, que apenas podem valer 1 ou 0, os qubits podem assumir em paralelo que valem 1 e/ou 0 – o que permite trabalhar de forma mais expedita diferentes cenários ou previsões.

O QuantHEP, que mereceu um financiamento de 600 mil euros, é liderado pelo investigador Yasser Omar, professor de Matemática no Técnico e que coordena o Grupo de Física da Informação e Tecnologias Quânticas do Instituto de Telecomunicações de Lisboa. A coordenação teórica relacionada com a física de partículas será assegurada por João Seixas, Departamento de Física do Instituto Superior Técnico. Também participam no QuantHEP Simone Montangero, da Universidade de Pádua, que é apontado como um dos pioneiros em simulação quântica, e Andris Ambainis, da Universidade da Letónia, que é descrito como um dos pioneiros dos algoritmos quânticos.

«É o sétimo projeto europeu que o nosso grupo ganhou nos últimos sete anos, e vem consolidar a posição de liderança nacional, e de destaque internacional, que o Técnico e o Instituto de Telecomunicações têm no domínio emergente das Tecnologias Quânticas», refere Yasser Omar no comunicado do Técnico.

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