Um novo teste de computação quântica de acesso aberto do Departamento de Energia está pronto para o público. Cientistas da Universidade de Indiana recentemente se tornaram a primeira equipe a começar a usar o Quantum Scientific Computing Open User Testbed, ou QSCOUT, do Sandia National Laboratories.
Os computadores quânticos estão prontos para se tornarem os principais impulsionadores tecnológicos nas próximas décadas. Mas para chegar lá, os cientistas precisam fazer experiências com máquinas quânticas que relativamente poucas universidades ou empresas têm. Agora, os cientistas podem usar o QSCOUT da Sandia para pesquisas que podem não ser possíveis em suas instituições de origem, sem o custo ou as restrições de usar um banco de testes comercial.
“O QSCOUT atende a uma necessidade da comunidade quântica, fornecendo aos usuários os controles para estudar a própria máquina, que ainda não estão disponíveis em sistemas comerciais de computação quântica. Ele também salva teóricos e cientistas do trabalho de construir suas próprias máquinas. Esperamos. obter novos insights sobre o desempenho quântico e arquitetura, bem como resolver problemas que requerem computação quântica”, disse a física Sandia e líder da QSCOUT, Susan Clark.
Ela disse que o novo testbed é uma máquina rara de três maneiras: primeiro, como um testbed gratuito e de acesso aberto; segundo, como um feito com tecnologia de íons aprisionados; e terceiro, como uma plataforma que dá aos usuários uma quantidade incomum de controle sobre suas pesquisas.
No mês passado, Sandia começou a executar o primeiro experimento de usuário da base de teste para cientistas da Universidade de Indiana. Pesquisadores da IBM, do Oak Ridge National Laboratory, da University of New Mexico e da University of California, Berkeley, também foram selecionados para iniciar os experimentos em breve. Seus projetos vão desde o teste de técnicas de benchmarking até o desenvolvimento de algoritmos que algum dia poderão resolver problemas em química muito complexos para computadores normais.
A Sandia está solicitando propostas
Agora, Sandia se prepara para mais propostas de pesquisa. Qualquer pessoa pode enviar uma proposta para usar o QSCOUT, e o tempo de computação é gratuito graças ao financiamento do DOE Office of Science, programa de Pesquisa em Computação Científica Avançada. O próximo grupo de projetos deverá ser selecionado na primavera.
Além de fornecer uma oportunidade de pesquisa excepcional, o QSCOUT tem um design raro para uma bancada de teste. A maioria dos testbeds comerciais usa tecnologia chamada circuitos supercondutores. Essas máquinas precisam ser mantidas em temperaturas ultrabaixas, tornando-as caras de construir e operar. Mas o teste de Sandia usa o que é chamado de armadilha de íons. Isso significa que o testbed de Sandia pode funcionar em temperaturas mais quentes. Os íons presos também produzem sinais mais claros do que os circuitos e retêm as informações por mais tempo, permitindo aos cientistas realizar diferentes tipos de experimentos e comparar as duas plataformas.
Os íons presos são mantidos dentro do QSCOUT em uma chamada “armadilha em um chip”, um dispositivo plano em forma de gravata borboleta, com cerca de 2 cm (0,8 polegadas) de comprimento, sobreposto em um chip semicondutor. Três átomos eletricamente carregados do elemento itérbio são suspensos no lugar por ondas de rádio e um campo elétrico acima de um canal fino que desce no centro do dispositivo. Lasers codificam informações em cada íon como um qubit, comparável a um bit em um computador convencional, para realizar cálculos.
Sandia planeja expandir o sistema de três para 32 qubits nos próximos três anos para que os cientistas possam realizar testes mais sofisticados.
QSCOUT reside no complexo de Engenharia, Ciência e Aplicações de Microsistemas da Sandia, que também produz microeletrônica para o estoque nuclear do país.
Publicado em 16/03/2021 09h53
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