Translate

sexta-feira, 24 de agosto de 2012

Computador quântico resolve problema do dobramento de proteínas



Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/08/2012
Onda quântica
O primeiro computador quântico a chegar ao mercado, fabricado pela empresa D-Wave, conseguiu resolver um dos quebra-cabeças de como as proteínas se dobram.
A empresa apresentou o seu computador quântico D-Wave One, que utiliza 128 qubits supercondutores em 2007, mas quase ninguém levou o assunto a sério.
Os físicos, contudo, só passaram a levá-lo em consideração em 2011, quando uma equipe de cientistas publicou um artigo garantindo que o processador da D-Wave realmente é quântico.
O processador do D-Wave One utiliza qubits de estado sólido, similares aos usados no experimento da fatoração com o algoritmo de Shor, divulgado nesta semana, embora seu princípio de funcionamento seja diferente, baseado em um esquema conhecido como termalização quântica (quantum annealing).
Dobramento de proteínas
Agora, uma equipe da Universidade de Harvard usou o inovador e polêmico computador para prever as configurações de mais baixa energia de uma proteína dobrada.
Desvendar o processo de dobramento de proteínas é um dos maiores anseios de todos os pesquisadores das chamadas biociências, médicos incluídos, porque isso pode significar a descoberta de formas totalmente novas de lidar com a fisiologia humana.
O problema é que as proteínas são muito complexas, e são inúmeras as formas possíveis que elas podem assumir em seu dobramento.
É claro que o computador quântico não resolveu "toda" a questão do dobramento das proteínas, tendo ele trabalhado com alguns poucos aminoácidos.
Mas o objetivo do teste era mostrar que um computador quântico pode lidar com esse tipo de problema. Algumas teorias apontam que os computadores quânticos são muito melhor adaptados para a tarefa do que os computadores eletrônicos clássicos, embora houvesse discordâncias quanto a isso.
Desdobramento quântico
Os resultados, por enquanto, são mais ou menos animadores.
No lado positivo, o processador quântico da D-Wave identificou as configurações de aminoácidos e suas interações correspondentes àquilo que seria o meio mais "econômico" do dobramento das proteínas.
No lado negativo, ele acertou 13 vezes em 10.000 medições.
Isso é ruim mesmo considerando que um processador quântico precisa estar sempre lidando com as incertezas - o algoritmo de Shor, por exemplo, rodando em um "processador quântico perfeito", dará a resposta correta em 50% das vezes.
Isso acontece porque o processamento quântico deveria ocorrer próximo a 0 kelvin. Como não consegue atingir temperatura tão baixa, o processador do D-Wave One trabalha um pouco acima, repetindo várias vezes os cálculos para tentar pegar o resultado correto.
No balanço geral, 13 acertos com um computador quântico de primeira geração parece bom, embora mostre o longo caminho a ser percorrido antes que possamos contar com essas máquinas futuristas para resolver problemas reais de forma completa.

Cano sem fim acaba com emendas em dutos e tubulações


Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/08/2012

Cano sem fim acaba com emendas em dutos e tubulações
O cano é produzido em uma fábrica móvel, com materiais usados pela indústria aeroespacial. [Imagem: Reynard Perrin and Joerg Schmit]
Tubulação infinita
Você conhece alguma forma de montar um duto subterrâneo sem precisar ficar emendando canos ou mangueiras uns nos outros?
O Dr. Mo Ehsani, da Universidade do Arizona, descobriu um jeito tão funcional de fazer isso que ele chamou o invento de InfinitPipe - cano infinito, em tradução livre.
Em vez de usar canos de aço ou manilhas de concreto, o "cano infinito" é formado por uma estrutura plástica muito resistente, graças à sua estrutura em formato de favos de mel.
Por sua resistência e leveza, esse material é usado pela indústria aeroespacial, onde ele é acondicionado entre duas camadas de fibras de carbono incorporadas em uma resina.
Cano sem fim
Embora essas matérias-primas sejam mais caras do que aço ou concreto, o pesquisador acredita que seu projeto terá grande apelo no mercado pela rapidez na instalação e pela segurança, já que não será mais necessário fazer emendas nos canos, tipicamente fabricados em barras de seis metros cada uma.
"Há realmente dois aspectos essenciais nessa invenção," disse ele. "Uma é esse novo tipo de duto muito leve. A segunda é a capacidade de dar aos clientes um duto sem fim, ou infinito, sem emendas."
Segundo ele, graças à resistência do material, que supera a do aço em algumas espessuras, sua "tubulação infinita" é adequada para quase todos os usos, de água e esgoto até petróleo, gás e suporte para cabos de telecomunicações.
Fábrica volante
A grande inovação do professor Ehsani foi descobrir uma forma de fabricar esse material de forma contínua, em uma linha de produção que cabe dentro de um caminhão.
Com isso, a fábrica volante pode ir produzindo a tubulação continuamente.
É claro que o termo "infinito" usado na divulgação do invento é exagerado, mas mesmo uma categoria de "tubos extremamente longos" já representa um grande avanço.
Na prática, as tubulações exigem a inserção periódica de juntas de expansão, os chamados "respiradouros". Mas estes são necessários a cada 200 ou 300 metros, em vez das emendas feitas a cada 6 metros hoje.