Dispositivos quânticos funcionam utilizando bits quânticos, ou qubits na abreviação. Eles são basicamente o equivalente quântico aos bits utilizados na computação tradicional. Enquanto bits computacionais processam informações em 0 ou em 1, os qubits podem ser os dois ao mesmo tempo. No entanto, esse sistema é extremamente instável e pode se degradar com facilidade. Por isso, um novo experimento pode ajudar a solucionar esse problema.
A publicação feita na revista Nature menciona que os cientistas inflaram dois átomos e depois resfriaram a combinação a uma fração acima do zero absoluto. Esse processo criou um portão quântico de dois qubits, bastante resistente e rápido. A porta de dois qubits é uma operação lógica baseada no estado quântico de dois qubits emaranhados.
Esse é o componente que permite, por exemplo, que o emaranhado de qubits seja lido. A grande dificuldade da computação quântica é criar um portão que seja resistente e não se degrade com facilidade. Uma infinidade de materiais já foi testada, mas poucos realmente conseguiram um avanço efetivo.
Computação quântica
Por conta disso, os cientistas do Instituto Nacional de Ciências Naturais utilizam laser para resfriarem a quase zero absoluto esse átomos e posicionados a uma distância precisa em escala de mícron um do outro usando pinças ópticas. Esse processo acelerou os átomos, e criou um portão quântico com velocidade de e 6,5 bilionésimos de segundo (nanossegundos), o equivalente a mais de 100 vezes mais rápido do que qualquer experimento anterior com átomos de Rydberg.
Um átomo de Rydberg é um átomo “gigante”, com um ou mais elétrons que possuem um número quântico principal muito alto. Eles atingem o tamanho de um grão de areia ao serem inflados de forma intensa.
Apesar de não ser o recorde geral de aceleramento de portas quânticas, o novo estudo envolve técnicas diferentes que podem compensar as falhas e limitações anteriores. Agora, as próximas fases envolvem a utilização de um laser específico, mais sensível e preciso, que permita operações mais controladas.
Via Science Alert
Já assistiu aos nossos novos vídeos no YouTube? Inscreva-se no nosso canal!
Tags: