Cientistas Fazem Avanço Quântico Com Novo Tipo de Qubit

Os qubits topológicos estão sendo explorados para fazer avanços no desenvolvimento de um computador quântico projetado para aplicações universais, mas ninguém conseguiu demonstrar um bit quântico como este em um laboratório.

Em um grande avanço, cientistas do Forschungszentrum Jülich integraram com sucesso um isolante topológico em um qubit supercondutor convencional pela primeira vez.

A nova pesquisa foi publicada na revista Nano Letters.

O grupo de pesquisa foi liderado pelo Dr. Peter Schüffelgen no Instituto Peter Grünberg (PGI-9) do Forschungszentrum Jülich

Resolvendo os Problemas Mais Complexos

Os computadores quânticos têm um enorme potencial para o futuro. Com efeitos quânticos, essas máquinas podem fornecer soluções para alguns dos problemas mais complexos que não podem ser processados por computadores convencionais em um tempo realista. Mesmo com esses novos avanços, o uso e a implementação generalizados de computadores quânticos ainda exigem muito trabalho.

As máquinas atuais geralmente contêm apenas um pequeno número de qubits e são frequentemente propensas a erros. À medida que o sistema aumenta de tamanho, também aumenta a dificuldade de isolá-lo completamente do ambiente.

O Qubit Topológico

Por isso, muitos especialistas esperam que um novo tipo de bit quântico chamado qubit topológico possa resolver esses problemas. Os pesquisadores não são os únicos a trabalhar nisso, mas também as grandes empresas como a Microsoft. O qubit topológico apresenta a característica especial de ser topologicamente protegido. A estrutura geométrica dos supercondutores e suas propriedades eletrônicas especiais também garantem que a informação quântica seja mantida.

Dadas essas características, os qubits topológicos são considerados extremamente robustos e amplamente imunes a fontes externas de decoerência. Eles também têm tempos de commutação rápidos em comparação com os qubits supercondutores convencionais usados por empresas como Google (GOOGL ) e IBM.

Mesmo com esses progressos, os pesquisadores ainda estão incertos se conseguem produzir qubits topológicos devido à falta de uma base material adequada. Isso significa que os especialistas não podem gerar experimentalmente as quasipartículas especiais necessárias. Essas quasipartículas, ou estados de Majorana, só puderam ser demonstrados teoricamente.

No entanto, esses qubits híbridos estão abrindo novas possibilidades e podem levar à criação de novos materiais.