Super-rodovia para elétrons: computadores quânticos à frente

Cientistas criaram uma super-rodovia para elétrons, um tipo especial
de componente que é um dos mais promissores para a construção de um computador quântico. O aparelho é tecnicamente chamado de isolante topológico, e nele se pode observar um fenômeno conhecido como efeito spin Hall quântico, identificado recentemente em uma série de descobertas que já rendeu dois prêmios Nobel de física.

O isolante não deixa que em seu interior passe corrente elétrica, mas permite que os elétrons fluam velozmente por canais muito bem definidos nas suas bordas externas. É aí que está a autoestrada tão interessante, uma verdadeira via
supercondutora bidimensional, uma vez que ela só ocorre na borda do
material.

Quando associado a um elemento supercondutor, os cientistas esperam
usar o isolante topológico para construir uma das mais promissoras
arquiteturas de computadores quânticos, nas quais os qubits serão
tolerantes a falhas.

Em princípio, um processador quântico de 30 qubits pode ser tão
poderoso quanto um processador tradicional com 1 bilhão de transistores. O problema é que eles são muito sensíveis, e seus qubits costumam perder dados muito facilmente, devido às flutuações quânticas. Por isso, os cientistas estão tentando criar um tipo de qubit
especial, baseado em um par de partículas quânticas, que têm uma
identidade compartilhada virtualmente imutável: os chamados férmions de
Majorana (pronuncia-se “maiorana”).

Os físicos acreditam que podem criar os férmions de Majorana juntando
um isolante topológico, como o que agora foi construído, com um
supercondutor. Tais partículas-gêmeas, diz a teoria, deverão surgir exatamente na
interface entre a borda do isolante topológico e o supercondutor.

Os que os cientistas fizeram foi construir a primeira parte desse dispositivo. Falta agora uni-la com um supercondutor, um material já bem-conhecido, mas que opera apenas em temperaturas criogênicas. 

Com informações de Inovação Tecnológica.