segunda-feira, 8 de julho de 2019

Qutrit torna computador quântico exponencialmente mais rápido


Qutrit torna computador quântico exponencialmente mais rápido
Redação do Site Inovação Tecnológica - 08/07/2019













Qutrit é exponencialmente melhor do que qubit
Este chip com bits supercondutores mostrou que é possível ter bits quânticos com até cinco dados diferentes.
[Imagem: Erik Lucero]


Bits com múltiplos dados

Nos últimos anos, vários grupos de físicos vêm demonstrando que os qudits são melhores que os qubits para conter os dados dos computadores quânticos.

Qudit é uma referência genérica a um bit quântico de "d" dimensões, onde o termo dimensões refere-se aos múltiplos dados que podem ser guardados numa única célula de memória quântica.

Nas demonstrações anteriores, as vantagens dos qudits em relação aos qubits vinham resultando apenas em ganhos por fatores constantes.

Pranav Gokhale e seus colegas da Universidade de Chicago, nos EUA, usaram um qutrit - um qudit com três níveis de energia - para demonstrar que ir além dos tradicionais qubits resulta em ganhos logarítmicos, aumentando ainda mais o poder computacional esperado dos computadores quânticos.

Além do binário

O trabalho se enquadra no contexto de uma busca de equilíbrio comum na ciência da computação: Os programas podem ser acelerados usando mais memória ou, alternativamente, os programas podem reduzir requisitos de memória incorrendo em tempos de execução mais longos.

Mas, no contexto da computação quântica, com fortes limitações de memória e tempos de execução, nenhuma dessas compensações é aceitável.

Felizmente, os dados em um computador quântico pertencem a um espectro infinito, de modo que o qubit é meramente uma "escolha" de usar somente dois estados do sistema quântico que representa o bit. "Embora a lógica binária faça sentido para a física liga-desliga subjacente aos computadores convencionais, o hardware quântico não é inerentemente binário," reforça Gokhale.

Qutrits
De fato, ao usar três estados - via qutrits - uma das operações fundamentais na computação quântica é exponencialmente mais rápida, sem a necessidade de memória adicional. A equipe verificou sua descoberta com simulações executadas sob condições de ruído realistas.

A seguir, eles ajustaram seus algoritmos quânticos baseados em qutrits usando trabalhos já realizados por outras equipes com bits quânticos supercondutores e iônicos, duas das versões preferidas das equipes trabalhando com hardware quântico real.

"Os qutrits vêm com um custo, já que a presença de um estado adicional implica em mais possíveis fontes de erro," disse Gokhale. "No entanto, nossas simulações demonstram que os qutrits têm uma vantagem convincente, com confiabilidade de duas a dez vezes maior do que os algoritmos de apenas qubits para benchmarks de curto prazo".

"Ao adaptar os algoritmos para aproveitar os recursos exclusivos do hardware quântico, percebemos ganhos de eficiência ocultos por trás das barreiras de abstração entre hardware e software. Nesse caso, nossa modelagem de hardware nos levou a revisitar e desafiar a sabedoria convencional de que a operação binária é a melhor para a computação," completou o professor Frederic Chong.




https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=qutrit-exponencialmente-melhor-qubit&id=010150190708#.XSOAv-hKjIU

quinta-feira, 13 de junho de 2019

Reciclagem de energia


Termoeletricidade bate recorde na reciclagem de energia
Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/06/2019








Termoeletricidade bate recorde na reciclagem de energia
    O recorde da métrica ZT era de 1,0. O novo material atingiu 1,7. [Imagem: Burton et al. - 10.1002/aenm.201900201]

Termoelétrico impresso em 3D
A termoeletricidade, a tecnologia capaz de converter o calor em eletricidade, bateu um novo recorde.
Essa tecnologia é promissora para a chamada "reciclagem de energia", em que o calor residual de máquinas e equipamentos pode ser reconvertido em eletricidade, em vez de gastar mais eletricidade para resfriá-los.
Pesquisas anteriores já haviam demonstrado que um material chamado seleneto de estanho (SnSe), um composto de estanho (Sn) e selênio (Se), tem alto potencial como material termoelétrico. O problema é que os métodos necessários para sua fabricação exigem muita energia e, portanto, são caros.
Agora, Matthew Burton, da Universidade Swansea, no Reino Unido, desenvolveu uma técnica de baixo custo, inspirada na impressão 3D, para produzir o seleneto de estanho, e produzi-lo em grandes volumes, o que é ideal para a indústria. O produto é o material termoelétrico de melhor desempenho registrado até o momento, com um fator de eficiência otimizado em 70% em comparação ao recorde anterior.
Métrica ZT
A eficiência no desempenho dos materiais termoelétricos é medida em termos de ZT, uma expressão numérica para comparar diversos materiais ou dispositivos do mesmo tipo. O valor de ZT é calculado multiplicando o coeficiente de Seebeck ao quadrado pela temperatura de operação e pela condutividade elétrica, e dividindo tudo pela condutividade termal do material.
O novo material apresentou um ZT de 1,7, contra o recorde anterior de 1,0. Em termos mais simples, isto significa uma taxa de eficiência na conversão de calor em eletricidade de 9,5%, em comparação com 4,5% para o melhor da categoria até agora.
"Mais trabalho é necessário, mas nosso trabalho já mostra que essa técnica, combinando eficiência e economia, pode ser muito atraente para indústrias intensivas em energia," disse o professor Matt Carnie, citando como exemplo a indústria do aço, que consome quantidades enormes de eletricidade, grande parte da qual sai do processo na forma de calor, sem nenhum aproveitamento.

https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=termoeletricidade-bate-recorde-reciclagem-energia&id=010115190613#.XQJEAYhKjIU

domingo, 26 de maio de 2019

Refazendo o homem


Órgãos vivos impressos em 3D com corante alimentar
Redação do Site Inovação Tecnológica -  13/05/2019







Modelo em escala de um alvéolo pulmonar, com as vias aéreas e os vasos sanguíneos que nunca se tocam, mas são capazes de fornecer oxigênio aos glóbulos vermelhos. [Imagem: Jordan Miller/Rice University]


Bioimpressão
O corante amarelo de alimentos número 5 - um aditivo alimentar largamente usado pela indústria - revelou-se o ingrediente secreto para viabilizar a impressão 3D de biomateriais, dotados de redes complexas fisicamente emaranhadas, que caracterizam os tecidos biológicos, como a vasculatura, por exemplo.

Os tecidos dos órgãos movimentam fluidos e trocam materiais através de redes vasculares distintas, embora biofísica e bioquimicamente conectadas. Com o advento da impressão 3D, os pesquisadores logo se deram conta da possibilidade de usar essa tecnologia para construir órgãos artificiais. Mas reproduzir essa vasculatura em materiais biocompatíveis utilizados para o cultivo de tecidos tem sido um desafio.

Uma técnica que está sendo desenvolvida para criar estruturas artificiais capazes de imitar a complexa arquitetura vascular dos tecidos biológicos, como as encontradas no interior dos pulmões, é conhecida como estereolitografia de projeção.

A técnica usa luz projetada e resinas fotorreativas para criar objetos sólidos. Os aditivos fotoabsorventes podem ser usados para impedir a fotopolimerização indesejável fora da região alvo, para assegurar resolução suficiente para a criação de arquiteturas complexas.

Ocorre que as substâncias químicas disponíveis para isso são reconhecidamente cancerígenas e genotóxicas, ou seja, totalmente inadequadas para biomanufatura.

 Detalhes do processo de biofabricação 3D. [Imagem: Grigoryan et al. - 10.1126/science.aav9750]

Fotoabsorvente
Bagrat Grigoryan e colegas da Universidade Rice, nos EUA, descobriram agora que corantes alimentares naturais e sintéticos amplamente utilizados podem ser usados como potentes fotoabsorventes na produção de redes vasculares intrincadas e funcionais dentro de hidrogéis, rompendo com a grande limitação prática da estereolitografia de projeção.

O corante alimentar tartrazina - ou amarelo #5 - um corante alimentar comum encontrado em uma variedade de salgadinhos e bebidas, funciona como um aditivo bloqueador de luz para criar rapidamente elaborados hidrogéis multivasculares.

A equipe demonstrou as capacidades funcionais desses materiais recriando processos biológicos, como a oxigenação das células sanguíneas no pulmão, por exemplo. Além disso, eles otimizaram um tecido hepático produzido por bioengenharia e transplantaram-no com sucesso em um modelo de lesão hepática crônica em camundongos para destacar o potencial de translação do método para aplicações práticas na área de saúde.

Impressão 3D de tecidos biológicos
Grigoryan está disponibilizando a nova tecnologia de bioimpressão em sistema de código aberto - ele a chama de "aparelho de estereolitografia para engenharia de tecidos", ou SLATE, na sigla em inglês.

O sistema usa a manufatura aditiva para fazer hidrogéis macios uma camada por vez, com um nível de detalhamento suficiente para imitar os tecidos biológicos reais.

As camadas são impressas a partir de uma solução líquida de pré-hidrogel que se torna sólida quando exposta à luz azul. Um projetor de luz digital lança luz de baixo para cima, mostrando fatias 2D sequenciais da estrutura em alta resolução, com tamanhos de píxeis variando de 10 a 50 micrômetros.

Com cada camada solidificada por sua vez, um braço suspenso eleva o gel 3D em crescimento apenas o suficiente para expor o líquido à próxima imagem do projetor. Os corantes alimentares absorvem a luz azul, confinando a solidificação a uma camada muito fina. Desta forma, o sistema pode produzir géis macios e biocompatíveis, à base de água, e com arquitetura interna intrincada, em questão de minutos.
Bibliografia:

Multivascular networks and functional intravascular topologies within biocompatible hydrogels,
Bagrat Grigoryan, Samantha J. Paulsen, Daniel C. Corbett, Daniel W. Sazer, Chelsea L. Fortin, Alexander J. Zaita, Paul T. Greenfield, Nicholas J. Calafat, John P. Gounley, Anderson H. Ta, Fredrik Johansson, Amanda Randles, Jessica E. Rosenkrantz, Jesse D. Louis-Rosenberg, Peter A. Galie, Kelly R. Stevens, Jordan S. Miller Science
Vol.: 364 Issue 6439 - 458-464 DOI: 10.1126/science.aav9750

terça-feira, 23 de abril de 2019

Mortes no trânsito


São Paulo registra 1,2 mil mortes no trânsito no primeiro trimestre
Publicado em 22/04/2019 - 15:39
Por Daniel Mello - Repórter da Agência Brasil São Paulo



São Paulo - Prefeito João Doria sanciona criação do Parque Municipal do Minhocão, que prevê desativação gradativa do Elevado João Goulart para carros e uso exclusivo para lazer (Rovena Rosa/Agência Brasil)
Foram registradas no estado de São Paulo 1.205 mortes no trânsito nos primeiros três meses do ano. O balanço foi divulgado hoje (2) pelo Sistema de Informações Gerenciais de Acidentes de Trânsito do Estado de São Paulo (Infosiga). O número representa uma ligeira queda (-0,6%) em relação as 1.212 mortes ocorridas entre janeiro e março do ano passado.
A maior redução foi do atropelamento de pedestres. No primeiro trimestre deste ano foram registradas 289 mortes, -15,4% do que as 338 registradas no mesmo período de 2018. Houve uma alta de 12,8% nas vítimas de acidentes entre automóveis, saindo de 275 fatalidades no ano passado para 310 em 2019. As mortes de motociclistas também cresceram, de janeiro a março deste ano com 439 ocorrências, representando 5,8% da 415 registradas no ano passado.
Em março, houve uma queda de -4% no número de mortes no trânsito no estado, com 429 ocorrências, contra 447 no mesmo mês de 2018.
Regiões
As maiores quedas de acidentes fatais aconteceram nas regiões de Itapeva (-30%), Ribeirão Preto (-26%) e Franca (-25%). As altas mais significativas ocorreram nas regiões de Barretos (+42%) e Araçatuba (+37%). Na região metropolitana da capital houve um crescimento de 3% nas mortes por trânsito, totalizando 416 casos no trimestre.
Perfil
A maioria das vítimas dos acidentes é homem (80,7%) e condutor do veículo (57,9%). O período da noite concentra 49% das ocorrências com 48,5% fatalidades.
Edição: Valéria Aguiar
DÊ SUA OPINIÃO SOBRE A QUALIDADE DO CONTEÚDO QUE VOCÊ ACESSOU.
Para registrar sua opinião, copie o link ou o título do conteúdo e clique na barra de manifestação.
Você será direcionado para o "Fale com a Ouvidoria" da EBC e poderá nos ajudar a melhorar nossos serviços, sugerindo, denunciando, reclamando, solicitando e, também, elogiando.


quinta-feira, 4 de abril de 2019

Debate


Entidades e governo vão debater iniciativas para a indústria 4.0

Publicado em 03/04/2019 - 16:57

Por Pedro Peduzzi - Repórter da Agência Brasil Brasília

O ministro interino do Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações, Júlio Semeghini e o  presidente do BNDES, Joaquim Levy durante lançamento da Câmara Brasileira da Indústria 4.0.
 
Com o objetivo de criar condições para que o Brasil não fique para trás na chamada quarta revolução industrial, conhecida como indústria 4.0, foi lançada hoje (3) a Câmara Brasileira da Indústria 4.0. A ideia é de debater o tema com os meios empresarial e acadêmico, para facilitar a integração de iniciativas de fomento da indústria 4.0, a manufatura avançada e a internet das coisas, que integra dispositivos eletrônicos usados no dia a dia à internet. “O momento é de discutir aplicações. Em que casos investir e como disponibilizar [recursos]. Vamos aproveitar o que temos para darmos o passo seguinte, que é a Internet das Coisas”, disse o ministro interino do Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC), Júlio Semeghini, durante a cerimônia de lançamento da Câmara. 

“Essa Câmara, além de focar na Indústria 4.0 nos ajudará também a pensar o marco regulatório dos startups”, acrescentou, referindo-se a outra iniciativa do governo, voltada a empresas iniciantes .Segundo o secretário de Empreendedorismo e Inovação do MCTIC, Paulo Alvim, o objetivo final das políticas a serem elaboradas a partir da Câmara da Indústria 4.0 é fazer com que as bases de conhecimento sejam transformadas em riqueza para o país.“Essa Câmara é um esforço de construção coletiva com a participação de governo e sociedade civil para promover a transformação do país. Trata-se de uma nova etapa a ser desenvolvida, a partir do aprendizado obtido com iniciativas anteriores”, disse.

Crédito                

Uma das nove entidades que formarão o conselho superior dessa Câmara é o Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES). De acordo com o presidente do banco, Joaquim Levy, o BNDES “estará firme” na infraestrutura e na indústria 4.0. “O BNDES se junta a esse trabalho com disponibilização de crédito. Estaremos presentes com capital físico, financeiro e com nossos recursos humanos. São inúmeras as interligações [da indústria 4.0] dentro da economia. Pode ajudar a agricultura, por meio de colheitadeiras inteligentes que analisam o solo ou a meteorologia. Podem também ajudar no transporte, na segurança, na iluminação pública, entre outros”, argumentou.

Formação

Na avaliação do o secretário de Produtividade, Emprego e Competitividade do Ministério da Economia, Carlos da Costa, falta capital humano para que o Brasil consiga avançar na direção da quarta revolução industrial. “Estamos muito atrás. Portanto formar profissionais é nossa prioridade”, disse. Para o presidente da Confederação Nacional da Indústria (CNI), Paulo Afonso Ferreira, que também integra a Câmara, a quarta revolução industrial não pode ser para poucos. "Precisa ser permeada para toda a sociedade. É preciso, também, um esforço sério de redução de desperdício e do tempo de fabricação de produtos, bem como disponibilizá-la a baixo custo para todos. Ela também demandará qualificação massiva de mão de obra e investimentos em pesquisa, desenvolvimento e inovação”, disse o presidente da CNI.

Também integram o conselho superior, que tem caráter deliberativo, Ministério da Economia, Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI), financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), Conselho Nacional de Pesquisa (CNPq), Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas (Sebrae) e Associação Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (Emprapii), além de MCTIC, CNI e BNDES.

Saiba mais

  • Profissionais da indústria 4.0 terão melhor remuneração, diz ministro
  • Indústria 4.0 quer conhecimento tecnológico e competência relacional
  • Estudo aponta 30 profissões que estão surgindo com a indústria 4.0

Edição: Sabrina Craide