Pesquisadores Estabelecem Recorde Mundial de Inovação em Computação Quântica

Uma equipe de pesquisadores da Universidade do Texas em San Antonio (UTSA) estabeleceu um recorde mundial de inovação em computação quântica. R. Tyler Sutherland, professor assistente no Departamento de Física e Astronomia da Faculdade de Ciências e no Departamento de Engenharia Elétrica da Faculdade de Engenharia e Design Integrado, desenvolveu uma nova teoria para o experimento que estabeleceu o recorde.

Sutherland tem experiência em óptica quântica e obteve seu Ph.D. na Universidade Purdue. Em seguida, ele foi para o Laboratório Nacional Lawrence Livermore para seu pós-doutorado, e seu trabalho incluiu aplicações experimentais para computadores quânticos.

O Recorde Mundial

A equipe estabeleceu o recorde mundial para a porta de emaranhamento mais precisa já demonstrada sem lasers. Uma porta de emaranhamento cria uma operação no segundo de dois qubits que é condicionada ao estado do primeiro.

O artigo que detalha o novo feito em computação quântica foi publicado na revista científica Nature. Ele se intitula “Controle universal laser-free de alta fidelidade de qubits de íons aprisionados.”

“Por exemplo, se o estado do qubit A for 0, uma porta de emaranhamento não faz nada com o qubit B, mas se o estado do qubit A for 1, então a porta inverte o estado do qubit B de 0 para 1 ou de 1 para 0”, disse ele. “O nome vem do fato de que isso pode gerar uma propriedade quântica mecânica chamada ’emaranhamento’ entre os qubits.”

Portas de Emaranhamento “Sem Laser”

De acordo com Sutherland, os computadores quânticos se tornam mais fáceis de usar e mais econômicos quando as portas de emaranhamento são feitas “sem laser”. Em comparação com os dezenas de milhares de dólares que custa um laser, o preço de um circuito integrado é muito menor e realiza as mesmas ações.

“Os métodos de porta sem laser não têm as desvantagens da dispersão de fótons, energia, custo e calibração que normalmente estão associadas ao uso de lasers”, disse Sutherland. “Esse método alternativo de porta corresponde à precisão dos lasers, mas usa ondas de micro-ondas, que são menos caras e mais fáceis de calibrar.”

Dentre as muitas aplicações revolucionárias e promissoras dos computadores quânticos, uma das maiores é sua capacidade de simular processos quânticos mecânicos. Isso pode ser algo como reações químicas, e pode reduzir exponencialmente os experimentos e erros que são necessários para resolver certos problemas. Os computadores quânticos são capazes de resolver alguns dos problemas de computação mais complexos, e podem fazê-lo muito mais rápido do que os supercomputadores clássicos.

“Em termos gerais, o objetivo da minha pesquisa é aumentar o controle humano sobre a mecânica quântica”, disse Sutherland. “Dar às pessoas poder sobre uma parte diferente da natureza lhes dá uma nova ferramenta. O que eles eventualmente construirão com isso é incerto.”