Silício mais puro do mundo irá para computadores quânticos

Usando uma técnica relativamente simples, pesquisadores criaram o silício mais puro já feito. O material possui mais do que 99,9999% de pureza de silício-28 (28Si), com menos de 1 parte por milhão (ppm) do problemático isótopo silício-29 (29Si).

Várias arquiteturas propostas para os computadores quânticos requerem silício isotopicamente puro para funcionar como um substrato no qual são depositados os qubits.

Depois de chegar aos “cinco noves” (99,9998%) em 2013, e aos “seis noves” no início de 2014, a equipe do Instituto Nacional de Padronização e Tecnologia dos Estados Unidos superou seus próprios objetivos de enriquecimento do silício. “Eu acredito que, se você perguntar à maioria das pessoas na comunidade (científica) se seis noves são suficientes para fins de computação quântica, eles diriam: ‘Claro! Por um fator de cem!'”, comentou Josh Pomeroy, membro da equipe.

Atualmente, não há nenhuma fonte comercial onde se possa comprar silício suficientemente enriquecido, que deve ser composto de pelo menos 99,99% de 28Si para ser útil para a maioria dos fins de computação quântica.

O silício natural, não enriquecido, contém aproximadamente 92% de 28Si, mas também tem outros isótopos, incluindo o 29Si, com 4,7%. A presença do 29Si é um problema em computação quântica porque ele causa a “decoerência” – a perda da informação quântica gravada nos qubits.

“O desafio real agora é fabricar esse silício amorfo enriquecido em uma forma equivalente à que você teria se comprasse uma bolacha ou uma camada epitaxial”, disse Pomeroy. Isso é necessário para permitir a construção de sistemas práticos de informação quântica, que se utilizam das técnicas tradicionais da microeletrônica com alguns refinamentos.

Pomeroy acrescentou que sua equipe já avançou alguns passos nessa próxima etapa, que envolve o crescimento do silício ultraenriquecido na forma de um cristal quase perfeito.

Com informações de Inovação Tecnológica