Viva o Prêmio Nobel de Física de 2022, na área de Quantum Information

Viva o Prêmio Nobel de Física de 2022, na área de Quantum Information, para Alan Aspect, John Clauser e Aston Zeilinger.

Os computadores quânticos utilizam qubits, ao invés de bits clássicos. Este paradigma de computação tem um “superpoder” que faz toda a diferença e não é possível simular facilmente num computador clássico: o emaranhamento quântico, ou “quantum entanglement”.

Dois qubits (digamos, fótons) podem ser emaranhados, de modo que se um for medido e resultar em 1, o outro também será 1. Da mesma forma, se um for medido em 0, o outro também será 0. Porém o sorteio em si é aleatório, não sabemos se dará 0 ou 1 – só sabemos que os fótons estarão 100% correlacionados.

Aí, surgem questões: se um fóton estiver na Terra e o outro do outro lado do universo, em Alpha Centauri, como um dos fótons “sabe” o resultado do outro? Existe comunicação mais rápida que a luz? Há uma “variável escondida”, com o sorteio já feito previamente?

Isso foi o que Albert Einstein chamou de “ação fantasmagórica à distância”, na tentativa de dizer que mecânica quântica tinha furos.

Para tirar a limpo, o físico John Bell idealizou um teste para provar que não há “variável oculta” capaz de reproduzir o resultado da mecânica quântica.

Porém, uma coisa é idealizar um teste, outra coisa é efetivamente fazer o mesmo. E é aí que entram os pesquisadores vencedores do Nobel. Eles trabalharam em experimentos, cada vez mais completos, para comprovar a violação da desigualdade de Bell, e assim mostrar que o efeito do emaranhamento é real.

Aplicação possíveis em segurança da informação, sensores quânticos e quantum computing.

Parabéns aos pesquisadores, e ótima notícia para as áreas citadas!

https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2022/prize-announcement/

Você não sabe o que é computação quântica e quer conhecer mais?

Segue um podcast, com o bom professor Alexandre Ramos, Doutor em Física da USP. Uma explicação didática e boas reflexões sobre o que vem acontecendo no ecossistema brasileiro do tema.

https://www.vidamoderna.com.br/podcast-computacao-quantica-ja-e-realidade-e-busca-por-engenheiros-e-cientistas-qualificados/?fbclid=IwAR3_WJPWnjf5PK9AaeaCu98tMrOe8eOb6MQgV07lW7J0bn4kDgCRlj0DYrQ

Fui citado no minuto 25, pelos trabalhos de #quantumcomputing que viemos conduzindo na indústria de papel e celulose, e apresentado recentemente no The Developers Conference 2022.

Os atuais investimentos mundiais no tema chegam a quase US$ 30 bilhões e o mercado global de tecnologia quântica está projetado para atingir US$ 42 bilhões até 2027.

Mais do que isso, é um possível caminho para continuar a evolução exponencial da computação.

Melhores textos de Richard Feynman

O brilhante físico americano Richard Feynman (1918 – 1988) teve uma carreira invejável:

  • Participou do Projeto Manhattan
  • Inventou um método de visualização de eletrodinâmica quântica que é usado até hoje
  • Ganhou o Prêmio Nobel de Física
  • Foi essencial para descobrir e denunciar problemas no ônibus espacial Challenger

“Os Melhores textos de Richard Feynman” reúnem alguns artigos e palestras. São textos extremamente agradáveis de ler e que mostram um pouco da criatividade, valores e forma de trabalho deste gênio.

Seguem algumas reflexões.

  • Explicação visual: Feynman adorava transformar ideias abstratas em analogias fáceis de imaginar. Não era daqueles físicos que falavam difícil. Exemplo: Explicação sobre tiranossauros: “Essa coisa tem 7,5 m de altura e a cabeça tem 1,80 m de diâmetro. Vamos ver o que é isso. Se ele parasse ali no quintal teria altura suficiente para enfiar a cabeça pela janela mas não muito porque a cabeça é meio larga demais e quebraria a janela quando passasse.”
  • Como escolher o problema certo a atacar? Uma forma racional é fazer a estimativa tamanho do impacto do problema x probabilidade de resolver.

“Tudo é interessante quando a gente mergulha com profundidade suficiente.”

“O primeiro princípio é não enganar a si mesmo e somos as pessoas mais fáceis de enganar”

  • Los Álamos visto de baixo. Texto relatando inúmeras experiências de Feynman em Los Álamos, onde participou do Projeto Manhattan, para o desenvolvimento da primeira bomba atômica da história. O “visto de baixo” porque ele era apenas um pesquisador promissor em início de carreira, frente a gigantes da física como Fermi, Von Neumann, Bohr.

Sobre o convite: a primeira reação dele foi rejeitar, mas depois de pensar um pouco, ele aceitou: “A razão original para começar o projeto era que os alemães eram perigo. A possibilidade de Hitler desenvolver uma bomba era óbvia, e a possibilidade de desenvolver antes de nós era apavorante.”

Uma das tarefas de Feynman, físico teórico, era analisar se método de separar isótopos de urânio funcionariam na prática.

Além disso, ele conta várias histórias sobre a mobilização na base, a censura de cartas, e de como passava horas aperfeiçoando sua habilidade de abrir cofres – ou ouvindo o padrão de combinações, ou observando cofres abertos para descobrir parte do código.

Os computadores da época utilizavam cartões perfurados como forma de entrada e saída de informação.

“Um dos segredos para resolver nosso problema foi o seguinte: os problemas eram cartões que tinham de passar por um ciclo, primeiro somar depois multiplicar e passava por um ciclo completo de máquinas, devagar, dando voltas e mais voltas. Aí inventamos um jeito usando cartões de cores diferentes: depois de pôr todos para circular, mas fora de sincronia, podíamos resolver dois ou três problemas ao mesmo tempo. Enquanto um somava o outro multiplicava.”

Sobre encontro com Niels Bohr, que era uma lenda viva à época. Feynman o encontrou numa reunião, mas nada disse. No dia seguinte, o filho de Bohr o chamou para um encontro, para discutir a viabilidade de um problema com o próprio Bohr.
Sobre a razão de escolher Feynman, o filho de Bohr relata uma conversa com o pai: “Você lembra o nome daquele sujeitinho no canto? Ele é o único que não tem medo de mim e vai dizer se a minha ideia é maluca. Não dá para discutir com esses caras que só dizem sim, sim, doutor Bohr. Então chame aquele sujeito primeiro”

  • Feynman é considerado o iniciador da nanotecnologia. O texto “Há muito espaço no fundo” tem ideias intrigantes e um desafio no final. Segue um pequeno trecho.

“Por que não podemos escrever todos os 24 volumes da Enciclopédia Britânica na cabeça de um alfinete? Uma cabeça de alfinete tem 1,5 mm de diâmetro. Se ampliar isso em 25.000 diâmetros, a área da cabeça de alfinete será igual a área de todas as páginas da Enciclopédia Britânica. Portanto é preciso reduzir o tamanho de todo o texto da enciclopédia 25 mil vezes… um ponto conteria 1.000 átomos, então não há dúvida de que há espaço suficiente para pôr toda a enciclopédia”

Ao final da aula, Feynman lançou um desafio de mil dólares a quem inventasse um motor elétrico que pudesse ser controlado de fora, com as dimensões de um cubo de 1/64 polegada de lado.

Nota: Ele pagou o prêmio duas vezes, a primeira menos de um ano depois, a um ex aluno da Caltech.

  • Sobre a sinestesia de Feynman.
    “Quando vejo equações, vejo as letras coloridas não sei por quê. Enquanto estou aqui falando, vejo vagas imagens de funções de Bessel com j marrom claro, n azul levemente arroxeado e o x marrom escuro esvoaçando-se.”
  • A curiosidade de Feyman o levava a tentar entender tudo profundamente. Sobre o número pi: “O pi era um número profundo maravilhoso. A razão entre a circunferência e o diâmetro de todos os círculos, não importa o tamanho. Havia um mistério nesse número.”

“Anos depois, olho nas fórmulas de um livro qualquer e descobri que a fórmula da frequência de um circuito ressonante era de 2 x pi x raiz( L C), onde L é indutância e C capacitância. Estava lá o pi. Mas onde estava o círculo? O pi era uma coisa com círculos, e estava ali o pi numa fórmula de um circuito elétrico em vez de um círculo. Da onde veio o pi nesse circuito?

Link da Amazon: https://amzn.to/3vtbqSn

Grato ao amigo Cláudio Ortolan pelo livro.

Veja também:

A química e o nosso universo

Recomendação de livro para o fim de semana: “Chemistry and Our Universe”. Conta a história da química (e muito de física), desde modelos atômicos, dualidade onda-partícula, ácidos – base, etc. É uma enorme revisão de toda a química a nível universitário, é fantástico para a mente curiosa.

É da coleção “The teaching company”, que conta com excelentes professores, no formato áudio ou vídeo.

My project in the Qiskit Mentorship Program 2022

At last, I finished my project, “VQE optimization with dynamic shot scheduling”, in the Qiskit Mentorship Program 2022!

Here, some conclusions and tips for those who want to learn a lot in the raising field of Quantum Computing.

What is Qiskit and what is the Advocate Program?

Qiskit is the IBM programming language for Quantum Computing.

The Qiskit Mentorship Program is an initiative of IBM, to match Qiskit Advocates enthusiasts and IBM Quantum specialists, to increase contributions / participation in this small community of aficionados.

It is a great chance to learn a bit more about Quantum Computing, also to do a small contribution to the community.

About the prerequisites:

A prerequisite is to be a Qiskit Advocate. To be an advocate, the first step is to pass a test on Qiskit language, the IBM Certified Associate Developer. It also requires contributions in this field (a paper, or articles).

After that, you can apply to the Qiskit Advocate program. There is a yearly process to that. Once approved, you will be part of an exclusive group, and eligible to the Mentorship Program.

About the mentorship program and timeline of the project

There are two mentorship programs per year.

My application began in February 2022, with a list of projects suggested by mentors and necessary skills.

There are several themes, including tutorials, optimization, quantum machine learning and so on. The advocates can candidate to work in the projects, and, if they are accepted, the match is made. It is possible to have groups of advocates working together in the project.

A list of projects for QAMP can be consulted at [1].

From official kickoff to final showcase, we have three months to deliver the project, with the help of the mentor. In my case, my mentor was Julien Gacon, from Germany, currently working at IBM Swiss.

There are two intermediary checkpoints, first a kick meeting to show the status of the works, and the second, a written report.

I did a weekly meeting with the mentor, using Zoom. Besides, chat and exchange of information via Slack platform. In today’s world, we have several tools that makes it very easy to work with anyone around the world.

About the project: “VQE optimization with dynamic shot scheduling”

Despite the confusing name, the idea is not so strange for those who know a bit of optimization.

Let’s go bit by bit (or qubit by qubit).

In current near term quantum era, variational algorithms (like VQE — Variational Quantum Eigensolver) can be very useful. Those are hybrid classical-quantum: one part of the circuit is quantum (the encoded problem), and another part is classical (the parameters that minimize the output of the circuit).

There are applications of VQE in the simulation of chemical molecules, for example.

In current quantum era, those are problems in VQE like circuits:

– Shots (evaluations of the circuit) are expensive in a real quantum computer

– Noise is a problem

There are several possible approaches to maximize performance:

– Choosing better Ansatz (circuits that represent the problem)

– Changing how to choose the cost function

– Use and tuning of several gradient and non-gradient methods

In the case of my project, we used a strategy that adapts the number of shots. In general terms, more noise, more shots are necessary.

The method is based on the paper of Kubler at al. [2], where he cites adaptive shots is the most efficient optimizer, looking at the total number of shots. The algorithm has the name ICANS (individual Coupled Adaptive Number of Shots).

How to measure the noise? A proxy for noise is the variance of results of shots. The bigger the variance, the bigger the noise, and then, more shots are necessary, in next round of optimization.

This method estimates the number of shots per round, also per partial derivative of the gradient.

I hope now the title of the work is clearer: VQE optimization (the hybrid quantum classical circuit) with dynamic shot scheduling (different shots per round per partial derivative, more noise more shots).

The tests we made, based on benchmarks against Gradient Descent and SPSA, confirmed results of reference papers.

As a deliverable, I wrote a code in Qiskit, with iCANS as new subclass of VQE. I opened a pull request on Github, to incorporate this code in Qiskit. It was my first contribution in an open source project.

Conclusion

In the end of the program, IBM kindly offers a certified badge for those who completed all the steps of the program:

(https://www.credly.com/badges/8c43a076-9de1-4af2-b054-e903473a7869).

I hope this little description of the program could clarify some questions and inspire more people to join us in this beautiful journey.

Quantum computing is a promising field. According to McKinsey: “Big pharma could apply quantum computing to protein structure and interactions, an opportunity worth $200 billion. Telecoms could use it to optimize their capital spending, worth a potential $50 billion to $70 billion.” [3]

Thanks, IBM, for the opportunity and my mentor Julien Gacon for the patience and dedication.

By Arnaldo Gunzi, Project Manager on Advanced Analytics, AI and Quantum Computing, in a big paper & pulp industry in Brazil.

Follow me on LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/arnaldogunzi/

[1] https://github.com/qiskit-advocate/qamp-spring-22

[2] An Adaptive Optimizer for Measurement-Frugal Variational Algorithms. Jonas M. Kübler, Andrew Arrasmith, Lukasz Cincio, Patrick J. Coles https://arxiv.org/abs/1909.09083.

[3] https://www.mckinsey.com/business-functions/mckinsey-digital/our-insights/tech-forward/the-path-forward-for-quantum-computing

Entendendo as células de hidrogênio com química do segundo grau

Um dos destaques da Feira de Hanover 2022 (vide aqui) foram as células de hidrogênio.

O mundo vem procurando desenvolver alternativas viáveis aos combustíveis fósseis, devido à crescente preocupação com sustentabilidade do planeta. As células de hidrogênio são uma dessas alternativas.

O princípio básico é bem simples – tão simples quanto aulas de química do segundo grau.

O hidrogênio é o primeiro elemento químico da tabela periódica. É o mais leve elemento, além de ser altamente reativo – tanto que dificilmente ele vai ser encontrado no formato puro, mas sim, vai estar sempre ligado à alguma outra molécula.

O hidrogênio na forma comum é composto de um próton e um elétron, não tem nem nêutron.

Através da eletrólise, que consiste em passar uma corrente elétrica pela água, é possível decompor a água em gás hidrogênio e oxigênio:

2H20 -> 2H2 + 02

O hidrogênio, que pode ser utilizado como combustível, é o mesmo que compõe a água!

O hidrogênio é o primeiro elemento químico da tabela periódica. É o mais leve elemento, além de ser altamente reativo – tanto que dificilmente ele vai ser encontrado no formato puro, mas sim, vai estar sempre ligado à alguma outra molécula.

O gás hidrogênio, na presença de oxigênio e de uma faísca, vai queimar, gerando energia:

2H2 + 02 -> 2H20

O produto da reação é água. Ou seja, com uma célula de hidrogênio, produzimos energia para movimentar um carro, e o resultado é água, dá até para beber!

É possível produzir energia elétrica a partir da reação acima, através de uma chamada célula de energia com uma membrana chamada PEM (vide aqui). Note a simetria: uso eletricidade para separar o hidrogênio, e agora, recupero a eletricidade – e isso torna o hidrogênio muito interessante para carros elétricos.

(Veículo movido a hidrogênio – Foto tirada na feira de Hanover)

Bom demais para ser verdade, não? Se olhar só para a segunda parte do ciclo, sim, é isso mesmo. A “pegadinha” é o ciclo completo. Não temos no planeta imensas reservas de gás hidrogênio esperando para serem extraídas (se tivesse, ou esse explodiria facilmente ou evaporaria para fora da Terra, por ser leve). Devemos gerar o hidrogênio, e a principal forma de fazer isso é através da eletrólise.

Ora, mas se utilizarmos carvão ou petróleo para gerar energia para a eletrólise, não vai adiantar de nada – a conta não vai fechar.

Por isso, uma solução melhor seria utilizar uma fonte renovável (eólica, solar) + para gerar energia elétrica. A usina eólica produz eletricidade, a energia é armazenada em células de hidrogênio, para serem utilizadas posteriormente em veículos elétricos ou qualquer outra aplicação que utilize eletricidade – note a versatilidade da solução.

É por isso que na feira, tinha um pavilhão inteiro com essas três tecnologias: células de hidrogênio, energia eólica e motores elétricos.

Outros pontos de pesquisa e desenvolvimento:

O gás deve ser comprimido, para poder ser armazenado de forma eficiente – e quando o gás é comprimido à muita pressão, vira líquido (das aulinhas de física). Por isso, tinham fornecedores de compressores de hidrogênio na feira.

(Compressor de hidrogênio – Foto tirada na feira de Hanover)

Para armazenar, é necessário um tanque parrudo – tipo um botijão de gás gigante – e também havia fornecedores com os mesmos. Aliás, essa é uma desvantagem do veículo a hidrogênio, carregar esse peso extra.

(Tanque para armazenar hidrogênio – foto tirada na feira de Hanover)

Para reabastecer o hidrogênio, havia uma espécie de posto de combustível – porém, a vedação e pressão do mesmo são extremamente maiores do que o do posto de gasolina comum!

(Conceito de bomba de abastecimento de hidrogênio – foto tirada na feira de Hanover).

Além disso, pesquisas de catalisadores para otimizar a reação, filtros diversos para retirar impurezas nesses processo, institutos de pesquisa mostrando trabalhos, etc…

Note que tudo isso é química e física. Não há nada de “digital”. Células de hidrogênio não seguem a Lei de Moore, portanto, não podemos comparar esta tecnologia ao desenvolvimento de computadores, por exemplo. Tanto é que as primeiras ideias de células de hidrogênio são da década de 60. Essa tecnologia vai evoluir a seu modo.

O quão próximo da realidade está? A tecnologia existe, a química básica não é tão complicada. O problema é realmente a cadeia toda ser eficiente a ponto de valer a pena.

Será que um dia a conta vai fechar, e veremos uma base imensa de veículos a hidrogênio? Não sei, vamos torcer para que sim, e ir acompanhando a evolução do mesmo.

Veja também:

https://www.hannovermesse.de/en/expo/exhibitor-media-library

Por que existem anos bissextos?

Uma pergunta recorrente no início do ano é se o ano é bissexto ou não. No caso, 2022 não é um ano bissexto – o próximo será em 2024.

A segunda pergunta que vem: por que existe esse tal de ano bissexto, só para complicar a vida?

Nota: em inglês, é “leap year”, porque pula de 4 em 4 anos

A resposta é porque o ciclo da Terra ao redor do Sol não é de 365 dias exatamente, e sim, de 365 dias, 5 horas, 48 minutos (e uns segundos, que vou ignorar aqui para facilitar a conta).

Ou seja, a cada ano, contabilizamos 5h 48min a menos. Para compensar, acrescentamos um dia a mais a cada 4 anos.

Porém, um dia tem 24 horas, e 5h 48min x 4 anos = 23,2h. Ou seja, com anos bissextos, colocamos 0,8 h a mais a cada 4 anos. Pode ser pouco, porém, ao acumular muitas décadas, o problema pode ficar grande no final.

Daí, a solução. A cada 100 anos, acumulamos um crédito de 0,8*100/4 = 20h. Então, se ignorarmos o ano bissexto a cada 100 anos (em 1800, 1900), teremos um déficit de 4h a cada 100 anos.

Ora, mas ainda temos um problema. 4h é muita coisa, ao acumular por centenas de anos.

Solução: a cada 400 anos, ignoramos o cancelamento do ano bissexto.

Em resumo: a cada 4 anos acrescentamos 1 dia a mais em fevereiro, exceto nos anos múltiplos de 100 que não são múltiplos de 400).

Ex. 1904, 2016, 2020, bissextos.

1900, 1800, 2100, não bissextos.

1600, 2000, 2400 bissextos.

Baita confusão. É uma conta de arredondamento: coloca 1 a cada 4 anos, não coloca 1 a cada 100 anos, coloca a cada 400 anos… Mesmo assim, não resolve o problema, talvez precisemos fazer outra reforma de calendário daqui a alguns milênios.

Esse tira-põe eterno ocorre porque a rotação da Terra ao redor de si mesma não é múltiplo da rotação da Terra ao redor do Sol.

Ou seja, apesar de nossos poderosos relógios atômicos atuais, ainda estamos presos aos ciclos da Terra e do Sol, como os romanos antigos.

Obs. Esta não é uma explicação científica, é um resumo didático.

Veja também:

Inovação e computação quântica

Bati um papo sobre computação quântica com o Rafael Veríssimo, fundador da startup Brazil Quantum.

A computação quântica é uma forma fundamentalmente diferente de fazer computação. Ao invés dos tradicionais bits (0 ou 1), temos qubits, utilizando propriedades quânticas como sobreposição e emaranhamento.

Não são todos os problemas em que há ganho em usar tal abordagem. Algumas das aplicações possíveis são: simulação de moléculas químicas, criptografia (tanto quebrar a criptografia atual quanto criar uma criptografia indecifrável por natureza) e otimização combinatória.

É uma tecnologia potencialmente disruptiva, que talvez se torne uma realidade nos próximos 10 anos.

Também falamos do projeto que estamos fazendo na empresa: o Trim Quântico. Como modelar o algoritmo do Trim, que roda em todas as empresas de papel, utilizando as técnicas citadas. A Klabin é pioneira na indústria nacional ao estudar este tipo de tecnologia.

Festival #InovaKlabin.

Indicação nerd: Marie Curie na Netflix


O filme “Radioactive” é sobre uma das maiores cientistas da história, Marie Curie. Devemos a ela a descoberta do elemento rádio, e de grandes avanços na pesquisa da radioatividade.


Vencedora de dois prêmios Nobel, em física e em química, ela supera até Einstein neste quesito (ele ganhou “só” um, coitado).


Normalmente já é difícil fazer ciência. Além disso, ela encontrou dificuldade adicional por ser mulher, 100 anos atrás, e até xenofobia, por ser imigrante polonesa. Por exemplo, o filme mostra que apenas Pierre Curie tinha sido nominado, e que este lutou para incluir a esposa, no primeiro Prêmio Nobel. Marie ganhou sozinha o segundo Nobel, já que Pierre já tinha falecido.


Os efeitos nocivos da radioatividade eram desconhecidos na época. A contínua exposição aos elementos custou a saúde dos Curie: Pierre estava debilitado, quando morreu devido a um acidente de trânsito, já Marie, tinha anemia, tosse, deformação nos dedos, e provavelmente leucemia. Mesmo assim, ela nunca parou de se dedicar com afinco à sua paixão, a ciência. 


A filha de Marie e Pierre, Irene, continuou a pesquisa da radioatividade em outros elementos, e também ganhou o seu Nobel.


É por conta destes trabalhos todos que temos aparelhos de raio-X, usinas de energia nuclear a até a bomba atômica, nos dias de hoje.


O filme não é muito bem feito, chega a ser chatinho e confuso, mas, pela grandeza da família Curie, vale muito a pena!

Aproveito para deixar uma foto da icônica Conferência de Solvay de 1927, que juntou os maiores gigantes da física do século passado: Marie Curie, Albert Einstein, Niels Bohr, Werner Heisenber, Max Planck, Erwin Schrodinger.

Veja também:

O seu maior crítico se torna seu maior aliado

Pouca gente sabe, mas o físico Albert Einstein ganhou o Prêmio Nobel de Física pelo Efeito Fotoelétrico, e não pela famosa Teoria da Relatividade.

Ele teve uma ajuda incomum. Robert Millikan, físico americano, era o maior crítico às ideias de Einstein, tanto que ele bolou uma série de experimentos detalhados, a fim de provar que o “quanta de luz” não existia.

Entretanto, após anos de experimentos minuciosos, Millikan chegou à conclusão de que… Einstein estava correto!

A confirmação de Millikan contribuiu para o Nobel de Einstein. Anos depois, o próprio Millikan ganhou um Nobel, por suas contribuições à física.

As grandes rivalidades elevam o nível de ambos competidores. Messi x Cristiano Ronaldo, Ayrton Senna x Alain Proust, Kasparov x Karpov.

Moral da história: tenha rivais do porte de Millikan e Einstein.

Robert Millikan: “Passei 10 anos da minha vida testando a equação de Einstein de 1905, e ao contrário de todas as minhas expectativas, cheguei à conclusão inequívoca de que o experimento concorda com a teoria, por mais desarrazoada que ela seja, já que ela parece violar tudo que sabemos sobre a interferência da luz”.

Veja também:

https://jornal.usp.br/atualidades/vencedor-do-nobel-robert-millikan-questionava-teoria-de-einstein-sobre-fotons/

https://www.bbvaopenmind.com/en/science/physics/millikan-the-first-physicist-to-see-the-electron/

https://ideiasesquecidas.com/2020/08/19/qual-a-utilidade-de-uma-inovacao/

https://ideiasesquecidas.com/2018/06/29/sobre-atomos-e-vazio/

Imãs de neodímio

Segue uma indicação lúdica, para crianças (e adultos que gostam de curiosidades).

É um conjunto de bolinhas de neodímio. Cada bolinha é bem pequena, tem 7 mm de diâmetro.

Os imãs são extremamente fortes. É só deixar um próximo ao outro que eles grudam muito forte, não é qualquer coisa que os separa.

Como todo imã, tem um positivo e um negativo. Por isso, o conjunto naturalmente forma linhas e círculos: positivo de um no negativo de outro, como uma fila indiana.

A foto a seguir é na forma bagunçada.

Comprei o conjunto de bolinhas no AliExpress. É só procurar por “Imã de neodímio” e fazer a compra. O lead-time de entrega é demorado. Foram uns três meses para chegar. O segredo é comprar e esquecer que comprou, confiando que vai chegar um dia.

Crianças muito pequenas podem perder ou engolir algum bolinha. O ideal é a criança ter 5 anos ou mais para brincar.

Quem sabe, isso ajude a aguçar a curiosidade delas para a bela ciência da Física.

IBM Quantum Challenge 2020

Participei do IBM Quantum Challenge 2020, e gostaria de compartilhar a experiência.

Computadores quânticos são a próxima fronteira da computação. É um mundo esquisito, onde os bits podem ser sobrepostos, entrelaçados, enviados para outros universos e trazidos de volta com a solução correta (obs. há um certo exagero nessa afirmação).

No desafio são propostas 4 séries de exercícios, em dificuldade crescente. Todos na linguagem Qiskit, baseada em Python. A interface é o Jupyter Notebook, rodando nos servidores da IBM (que chegou a cair, por excesso de utilização).

Na maior parte das vezes, usamos o modo simulador, porém, num exercício tivemos o prazer de rodar um dos computadores quânticos reais da IBM, no meu caso, o IBMQ_16_Melbourne.

Das 4 séries de exercícios, completei 3, e aprendi uma quantidade enorme de conceitos no processo.

– 8 questões sobre circuitos quânticos

– 4 questões sobre ruído

– Experimento sobre criptografia quântica BB84

– Decompor um circuito nos componentes básicos

Este campo ainda está na infância. Pode crescer exponencialmente. Ou não, pode ser que dê em nada. Uma sobreposição de sucesso ou fracasso, como o gato de Schrodinger.

Obrigado à IBM pela dedicação.

https://quantum-computing.ibm.com/challenges/4anniversary