Pesquisadores do MIT e da Universidade de Harvard, nos EUA, construíram um equipamento que lhes permite usar lasers como “pinças ópticas” para capturar átomos individuais de um gás e colocá-los no lugar que quiserem.
À medida que os átomos são aprisionados, uma câmera é usada para criar imagens dos átomos individuais, o que fornece dados precisos sobre suas localizações. Tendo essas imagens como base, é possível ajustar o ângulo dos raios laser para mover cada átomo, fazendo-os formar qualquer configuração.
Segundo o site Inovação Tecnológica, os pesquisadores pretendem utilizar esses átomos como bits quânticos, ou qubits. Apesar dos progressos na computação quântica, as técnicas usadas até agora têm se mostrado difíceis de escalonar, não havendo ainda uma maneira confiável de colocar um grande número de qubits funcionando simultaneamente.
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Até agora, a equipe criou matrizes de 50 átomos e os manipulou em vários padrões sem defeitos – é como se eles estivessem construindo pequenos cristais “de baixo para cima”, átomo por átomo. “Nós demonstramos um conjunto reconfigurável de armadilhas para átomos individuais, onde podemos preparar até 50 átomos individuais em armadilhas separadas deterministicamente, para uso futuro no processamento de informação quântica, simulações quânticas ou medições de precisão”, disse o professor Vladan Vuletic, membro da equipe.
A técnica manipula átomos neutros, que não possuem uma carga elétrica. A maioria dos outros experimentos quânticos trabalha com átomos carregados eletricamente, ou íons, já que suas cargas os tornam mais fáceis de manipular e aprisionar. Já foi bem demonstrado que os íons podem ser usados para formar portas quânticas, realizando operações lógicas entre qubits, mas, devido à sua natureza elétrica, ele se repelem mutuamente, o que torna difícil colocá-los em matrizes densas.
Em contrapartida, os átomos neutros não têm nenhum problema em ficar próximos uns dos outros. O principal obstáculo ao uso de átomos neutros como qubits é que, ao contrário dos íons, é difícil mantê-los no lugar e operar com eles, já que eles experimentam forças muito fracas.
A partir de agora, a equipe quer justamente encorajar os átomos neutros a funcionar como portas quânticas, realizando o processamento mais básico de informação entre dois qubits. Outras equipes já demonstraram que isso é possível, mas até agora ninguém conseguiu manter as portas quânticas em funcionamento quando um grande número de átomos está envolvido.
Se conseguirem induzir 50 átomos ou mais a funcionarem como qubits, eles terão dado um passo significativo em direção à construção de um processador quântico realístico.