Nova descoberta de cientistas pode acelerar a computação quântica

Um dos obstáculos que têm mantido os computadores quânticos em um horizonte distante é o fato de que os bits quânticos – os blocos de construção com os quais eles são feitos – são propensos a distúrbios magnéticos. Esse “ruído” pode interferir com o trabalho que os qubits fazem, mas nesta semana cientistas anunciaram uma nova descoberta que poderia ajudar a resolver o problema.

Especificamente, ao utilizar o mesmo princípio que permite que relógios atômicos sejam precisos, pesquisadores do National High Magnetic Field Laboratory (MagLab), da Universidade Estatal da Flórida encontraram uma maneira de dar aos qubits o equivalente a um par de fones de ouvido capazes de anular o ruído.

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A abordagem se baseia no que é conhecido como transições de relógio atômico. Trabalhando com moléculas de óxido de tungstênio cuidadosamente desenhadas que continham um único íon holmium magnético, a equipe do MagLab conseguiu manter um qubit de forma coerente por 8,4 microssegundos – potencialmente tempo suficiente para que se possa executar tarefas computacionais úteis.

“Eu sei que 8,4 microssegundos não parece ser um grande negócio”, disse o físico do MagLab Dorsa Komijani. “Mas, em ímãs moleculares, é um muita coisa, porque significa muito tempo”.

Um dos objetivos primordiais da física moderna aplicada, os computadores quânticos são amplamente esperados para abrir um mundo de novas possibilidades. Considerando que os computadores atuais dependem de transistores para processar bits de informação na forma de binários 0s ou 1s, a computação quântica se baseia em qubits em escala atômica que podem ser simultaneamente 0 e 1 – um estado conhecido como superposição, que é muito mais eficiente.

Ao oferecer ganhos de desempenho exponenciais, os computadores quânticos poderiam ter enormes implicações para criptografia e química computacional, entre muitos outros campos.

A nova descoberta do MagLabs poderia colocar todo esse potencial em um alcance muito mais próximo, mas ainda muito precisa acontecer. Em seguida, os investigadores devem pegar as mesmas moléculas ou similares e integrá-las em dispositivos que permitam a manipulação e leitura de uma molécula individual.

Depois disso, o próximo passo será obter esquemas com múltiplos qubits que tornem possível corrigi-los individualmente e mudar o acoplamento entre eles, de forma que as operações de lógica quântica possam ser implementadas.

Moléculas magnéticas guardam uma promessa particular porque a química permite automontagem em moléculas maiores ou matrizes em superfícies. Isso poderia formar a base de um dispositivo funcional.

Com informações de PC World