Processador D-Wave 1,000 qubit (quantum bit)

Computadores quânticos cada vez mais próximos de se tornarem realidade

 

Nova pesquisa mostra que as moléculas ultra-frias podem ser os veículos através dos quais os bits de dados necessários para dispositivos quânticos são criados.

Qubits, os blocos de construção de computadores quânticos, são, em sua maior parte, ainda um trabalho em andamento. Os pesquisadores têm muitas teorias diferentes sobre como eles podem ser criados, e eles tentaram fazê-lo usando vários tipos de moléculas, átomos neutros individuais, íons mantidos em armadilhas de íons e materiais supercondutores – todos com diferentes graus de sucesso.

Agora, um time do Centro MIT-Harvard para Ultracold Atoms (CUA) acaba de aproximar o mundo da computação quântica criando qubits capazes de reter a informação que armazenam, por vezes, mais de um tempo que qualquer um já conseguiu.

A pesquisa da equipe da CUA utiliza moléculas de dois átomos muito simples feitas de potássio e sódio, que foram arrefecidas a temperaturas apenas algumas dez milionésimas de grau acima do zero absoluto. A equipe conseguiu controlar perfeitamente as moléculas, alcançando o menor estado de rotação possível, vibração e alinhamento de rotação nuclear. Esse controle, combinado com a estabilidade química das moléculas, ajudou a tornar possível um segundo período de coerência.

“Temos fortes esperanças de que possamos fazer um chamado portão – essa é uma operação entre dois desses qubits, como a adição, a subtração ou esse tipo de equivalente – em uma fração de milisegundo”, disse o professor de física do MIT, Martin Zwierlein. em um boletim informativo do MIT. “Se você olhar para a proporção, você poderia esperar 10.000 para 100.000 operações de portão no tempo em que temos a coerência na amostra. Isso foi declarado como um dos requisitos para um computador quântico, para ter esse tipo de relação entre operações de portão e tempos de coerência “.

“O mais surpreendente é que [estas] moléculas são um sistema que pode permitir a realização de armazenamento e processamento de informações quânticas, usando o mesmo sistema físico”, acrescentou o professor assistente da Universidade de Columbia, Sebastian Will. “Essa é realmente uma característica bastante rara que não é típica entre os sistemas qubit que são considerados principalmente hoje”.

Poder Massivo de Processamento 

Se a equipe estiver certa, uma matriz de 1.000 dessas moléculas poderia realizar cálculos tão complexos, nenhum computador existente hoje poderia verificá-los. Em teoria, esse computador poderia gerar números maciços muito rapidamente, cuja dificuldade fornece as bases para os sistemas de criptografia que protegem as transações financeiras atuais.

Os pesquisadores enfatizam que sua descoberta é um passo inicial no caminho para os sistemas quânticos e que a criação de computadores quânticos reais usando essa tecnologia pode levar uma década ou mais de desenvolvimento. No entanto, eles já estão olhando para os próximos marcos no processo.

“O próximo grande objetivo será” conversar “com moléculas individuais. Então, estamos falando de informações quânticas “, disse Will no brief. “Se pudermos capturar uma molécula, podemos capturar dois. E então podemos pensar em implementar uma “operação de portão quântico” – um cálculo elementar – entre dois qubits moleculares que se sentam um ao lado do outro “.

 

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