A concepção do pioneiro dispositivo quântico lógico, desenvolvido pela equipe de cientistas da Universidade de Harvard, marca um avanço significativo na busca por uma computação quântica estável e expansível.
Os bits quânticos lógicos são agrupamentos de bits físicos redundantes e corrigidos por erros, capazes de armazenar informações para utilização em algoritmos quânticos.
Os bits físicos quânticos são intrinsecamente instáveis e propensos a colapsar em seus estados quânticos. A correção de erros é aplicada para minimizar o impacto dessas falhas.
Até agora, os sistemas de computação quântica mais avançados apresentaram apenas um ou dois bits quânticos lógicos e uma operação de porta quântica.
O dispositivo quântico lógico desenvolvido em Harvard utiliza uma arquitetura conhecida como matriz de átomos neutros.
Os principais componentes do sistema consistem em um conjunto de átomos de rubídio suspensos e ultrafrios, nos quais os átomos – os bits físicos do sistema – podem movimentar-se e conectar-se em pares, ou “emaranhados”, durante o processamento computacional.
Pares emaranhados de átomos formam portas, que representam unidades de poder computacional.
A equipe de Harvard já havia evidenciado baixas taxas de erro em suas operações de emaranhamento, atestando a confiabilidade de sua matriz de átomos neutros.
Com o novo dispositivo quântico lógico, os pesquisadores agora demonstram o controle simultâneo e multiplexado de um conjunto inteiro de bits quânticos lógicos, utilizando lasers.
Esse resultado revela-se mais eficiente e escalável do que o controle individual de bits físicos.
“Estamos buscando uma transição no campo, começando a testar algoritmos com bits corrigidos por erros, em vez de físicos, e abrindo caminho para dispositivos maiores”, afirmou Dolev Bluvstein, primeiro autor do artigo e estudante de doutorado na Griffin School of Arts and Sciences, no laboratório de Lukin.
A equipe continuará a trabalhar para demonstrar mais tipos de operações em seus 48 bits quânticos lógicos e para configurar seu sistema para funcionar de maneira contínua, em oposição ao ciclo manual atual.
A descoberta da equipe de Harvard representa um avanço significativo na área de computação quântica.
O novo dispositivo quântico lógico marca um passo crucial em direção à construção de computadores quânticos práticos e de larga escala.
Aqui estão alguns dos possíveis ganhos que os computadores quânticos podem trazer para a sociedade:
Descobertas científicas inovadoras: Os computadores quânticos podem resolver problemas científicos complexos que são impossíveis ou extremamente lentos para os computadores clássicos resolverem, abrangendo áreas como física, química, biologia e medicina.
Desenvolvimento de novos materiais e medicamentos: Os computadores quânticos podem ser empregados no projeto de materiais e medicamentos inovadores, com propriedades revolucionárias. Isso poderia resultar em novos tratamentos médicos, fontes de energia e tecnologias avançadas.
Criação de novos algoritmos e aplicações: Os computadores quânticos podem ser utilizados para desenvolver algoritmos e aplicações inéditos, impossíveis ou extremamente ineficientes em computadores clássicos. Isso inclui aplicações em setores como finanças, segurança e inteligência artificial.
Apesar dos desafios a serem superados, como o custo elevado, a confiabilidade sujeita a erros e a necessidade de escalabilidade, a pesquisa em computação quântica avança rapidamente.
O avanço alcançado pela equipe de Harvard indica que os computadores quânticos estão se aproximando de um estágio em que podem ser aplicados em situações práticas.
À medida que a tecnologia de computação quântica continua a progredir, é provável que cause um impacto profundo na sociedade.
Fonte: Felipe Montoya – Ascenda Digital com informações de SuperInnovators.
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