Embora os computadores quânticos já estejam aqui, eles são protótipos muito limitados por enquanto.
Vai demorar um pouco até que eles alcancem algo próximo ao seu potencial máximo, e podemos usá-los da mesma forma que fazemos com computadores normais (clássicos). Esse momento agora está um pouco mais próximo, pois os cientistas têm três qubits emaranhados operando juntos em uma única peça de silício.
É a primeira vez que isso é feito, e o material de silício é importante: é nisso que se baseiam os componentes eletrônicos dentro dos computadores de hoje, então é outro avanço na redução da lacuna entre os reinos da computação quântica e clássica.
Qubits são o equivalente quântico dos bits padrão dentro de um computador convencional: eles podem representar vários estados ao mesmo tempo, não apenas 1 ou 0, o que – em teoria – significa um aumento exponencial no poder de computação.
A verdadeira magia acontece quando esses qubits estão emaranhados ou fortemente ligados entre si.
Assim como aumenta o poder de computação, a adição de mais qubits significa melhor correção de erros – uma parte fundamental para manter os computadores quânticos estáveis o suficiente para usá-los fora dos laboratórios de pesquisa.
“A operação de dois qubit é boa o suficiente para realizar cálculos lógicos fundamentais”, diz o físico quântico Seigo Tarucha, do instituto de pesquisa Riken no Japão.
“Mas um sistema de três qubit é a unidade mínima para aumentar a escala e implementar a correção de erros.”
Usar pontos de silício como base de seus qubits significa que um alto nível de estabilidade e controle pode ser aplicado a eles, dizem os pesquisadores. O silício também torna mais prático dimensionar esses sistemas, algo que a equipe está ansiosa para fazer no futuro.
O processo envolveu o emaranhamento de dois qubits para começar, no que é conhecido como uma porta de dois qubits – um bloco de construção padrão de computadores quânticos. Essa porta foi então combinada com um terceiro qubit com uma fidelidade impressionantemente alta de 88 por cento (uma medida de quão confiável é o sistema).
Cada um dos pontos quânticos de silício contém um único elétron, com seus estados de spin para cima e para baixo fazendo a codificação. A configuração também incluiu um ímã integrado, permitindo que cada qubit seja controlado separadamente usando um campo magnético.
Por si só, isso não vai colocar repentinamente um computador quântico em nossas mesas – a configuração ainda exigia temperaturas ultracongeladas para operar, por exemplo – mas junto com os outros avanços que estamos vendo, é sem dúvida um passo sólido à frente .
Além do mais, os pesquisadores acham que há muito mais vindo dos pontos quânticos de silício ligando-se cada vez mais qubits no mesmo circuito. Computadores quânticos em grande escala podem estar mais próximos do que pensamos.
“Pretendemos demonstrar a correção de erros primitivos usando o dispositivo de três qubits e fabricar dispositivos com dez ou mais qubits”, diz Tarucha.
“Em seguida, planejamos desenvolver de 50 a 100 qubits e implementar protocolos de correção de erros mais sofisticados, abrindo caminho para um computador quântico de grande escala dentro de uma década.”
Publicado em 16/09/2021 22h28
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