À esquerda, a armadilha de íons, onde ficam os qubits. À direita, o aparato de micro-ondas necessário para os experimentos de computação quântica.[Imagem: Y. Colombe/NIST]
Físicos conseguiram pela primeira vez conectar as propriedades quânticas de dois íons manipulando-os com micro-ondas, em vez dos tradicionais feixes de laser.
O feito sugere que é possível substituir os grandes aparatos ópticos usados nos experimentos de computação quântica por técnicas miniaturizadas de micro-ondas, similares às usadas em smartphones.
A manipulação dos íons - átomos eletricamente carregados - permitiu o entrelaçamento das duas partículas, um fenômeno quântico essencial para o transporte de dados e a correção de erros em computadores quânticos.
Tamanho dos computadores quânticos
O experimento usou uma fonte de micro-ondas colocada sobre uma armadilha de íons miniaturizada, do tamanho de um chip.
O conjunto de lasers, espelhos e lentes não foi totalmente dispensado, mas tem apenas um décimo do tamanho necessário antes.
Isso ocorre porque os lasers ultravioleta continuam sendo necessários para resfriar os íons e detectar os resultados do experimento.
A boa notícia é que os cientistas afirmam que o aparato todo poderá ser muito miniaturizado, usando laser similares aos usados em tocadores de DVD.
"Pode-se imaginar um computador quântico miniaturizado, semelhante a um telefone celular, combinado com um apontador laser, enquanto máquinas mais sofisticadas poderão ter as dimensões de um PC de mesa," arrisca o físico Dietrich Leibfried, do Instituto Nacional de Padronização e Tecnologia, dos Estados Unidos.
Lógica quântica
Em seus experimentos, o grupo usou micro-ondas para rotacionar o spin de íons individuais de magnésio e para entrelaçar os spins de um par de íons.
Isto cria um conjunto de ferramentas universais de lógica quântica porque a rotação e o entrelaçamento podem ser combinados em sequência para fazer qualquer cálculo permitido pela mecânica quântica.
Uma outra equipe anunciou hoje um resultado similar, usando micro-ondas. Com a diferença de que, em vez de usar íons como qubits, eles usaram qubits de diamante, que já funcionam a temperatura ambiente, dispensando o aparato extra, o que permitiu a construção de um chip quântico.
Dia marcante na computação quântica
Este é o segundo de um conjunto de três avanços na área da computação quântica divulgados no dia de hoje:
- Dia Quântico: Memória quântica de diamante
- Dia Quântico: Átomos são entrelaçados por micro-ondas
- Dia Quântico: Descoberto um exótico cristal quântico
Chupado aqui
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