Novo Computador Quântico Desbloqueia Mais Poder Computacional

Os computadores são bem conhecidos por operar com informações binárias, ou zeros e uns, o que levou os computadores a alimentar grande parte do mundo de hoje. Os computadores quânticos atuais também são projetados para processar informações binárias.

Martin Ringbauer é um físico experimental de Innsbruck, Áustria.

“Os blocos de construção dos computadores quânticos, no entanto, são mais do que apenas zeros e uns”, diz Ringbauer. “Restringir esses dispositivos a sistemas binários impede que eles atinjam seu verdadeiro potencial.”

Cálculos Com Dígitos Quânticos

Uma equipe de pesquisa liderada por Thomas Monz no Departamento de Física Experimental da Universidade de Innsbruck conseguiu desenvolver um novo tipo de computador quântico que pode realizar cálculos arbitrários com dígitos quânticos, ou qudits. Essa nova abordagem resulta em mais poder computacional com menos partículas quânticas.

A pesquisa foi publicada na revista Nature Physics.

Apesar do método de armazenar informações em zeros e uns não ser altamente eficiente, é muito mais simples do que outros métodos. Além disso, é confiável e robusto contra erros, o que o tornou o padrão para computadores clássicos por um longo tempo.

Unicidade do Computador Quântico

No entanto, as coisas começam a mudar quando se fala em computação quântica. O computador quântico de Innsbruck armazena informações em átomos de cálcio individuais presos, com cada um dos átomos tendo naturalmente oito estados diferentes. Apenas dois desses estados são usados para armazenar informações. Quase todos os computadores quânticos existentes têm acesso a um número maior de estados quânticos do que realmente usam para computação.

A equipe de físicos criou um computador quântico que pode usar o potencial total dos átomos usando qudits para computação. Ao contrário do método clássico, o novo método que utiliza mais estados não afeta negativamente a confiabilidade do computador.

“Os sistemas quânticos naturalmente têm mais de dois estados e mostramos que podemos controlá-los todos igualmente bem”, diz Thomas Monz.

Tarefas que exigem computadores quânticos, como problemas de física, ciência dos materiais ou química, são naturalmente expressas na linguagem qudit. Se forem reescritas para qubits, elas podem se tornar muito complicadas para os computadores quânticos existentes de hoje.

“Trabalhar com mais de zeros e uns é muito natural, não apenas para o computador quântico, mas também para suas aplicações, permitindo que desbloqueamos o verdadeiro potencial dos sistemas quânticos”, diz Martin Ringbauer.

Se elas forem reescritas para qubits, elas podem se tornar muito complicadas para os computadores quânticos existentes de hoje. “Trabalhar com mais de zeros e uns é muito natural, não apenas para o computador quântico, mas também para suas aplicações, permitindo que desbloqueamos o verdadeiro potencial dos sistemas quânticos”, diz Martin Ringbauer.