Professor John Morton ao lado de uma geladeira de diluição. Crédito: A. Abrusci / UCL

O qubit é o bloco de construção da computação quântica, análogo ao bit dos computadores clássicos. Para realizar cálculos sem erros, os computadores quânticos do futuro provavelmente precisarão de pelo menos milhões de qubits. O último estudo, publicado na revista PRX Quantum, sugere que esses computadores podem ser feitos com chips de silício de nível industrial usando processos de fabricação existentes, em vez de adotar novos processos de fabricação ou mesmo partículas recém-descobertas.

Para o estudo, os pesquisadores foram capazes de isolar e medir o estado quântico de um único elétron (o qubit) em um transistor de silício fabricado com uma tecnologia ‘CMOS’ semelhante à usada para fazer chips em processadores de computador.

Além disso, o spin do elétron permaneceu estável por um período de até nove segundos. A próxima etapa é usar uma tecnologia de manufatura semelhante para mostrar como uma matriz de qubits pode interagir para realizar operações de lógica quântica.

O professor John Morton (London Centre for Nanotechnology at UCL), cofundador da Quantum Motion, disse: “Estamos hackeando o processo de criação de qubits, então o mesmo tipo de tecnologia que faz o chip em um smartphone pode ser usado para construir computadores quânticos.

“O desenvolvimento de transistores levou 70 anos para chegar onde estamos hoje em computação e não podemos passar mais 70 anos tentando inventar novos processos de fabricação para construir computadores quânticos. Precisamos de milhões de qubits e uma arquitetura ultra-escalável para construir para eles, nossa descoberta nos dá um plano para abreviar nosso caminho para a produção de chips quânticos em escala industrial.”

Os experimentos foram realizados por Ph.D. a estudante Virginia Ciriano Tejel (London Center for Nanotechnology da UCL) e colegas que trabalham em um laboratório de baixa temperatura. Durante a operação, os chips são mantidos em um estado refrigerado, resfriado a uma fração de grau acima do zero absoluto (-273 graus Celsius).

A Sra. Ciriano Tejel disse: “Todo estudante de física aprende nos livros didáticos que os elétrons se comportam como pequenos ímãs com propriedades quânticas estranhas, mas nada o prepara para a sensação de maravilha no laboratório, sendo capaz de observar esse ‘giro’ de um único elétron com o seu próprios olhos, às vezes apontando para cima, às vezes para baixo. É emocionante ser um cientista tentando entender o mundo e ao mesmo tempo fazer parte do desenvolvimento de computadores quânticos.”

Um computador quântico aproveita as leis da física que normalmente são vistas apenas nos níveis atômico e subatômico (por exemplo, que as partículas podem estar em dois lugares simultaneamente). Os computadores quânticos poderiam ser mais poderosos do que os supercomputadores de hoje e capazes de realizar cálculos complexos que de outra forma seriam praticamente impossíveis.

Embora os aplicativos da computação quântica sejam diferentes dos computadores tradicionais, eles nos permitirão ser mais precisos e rápidos em áreas altamente desafiadoras, como desenvolvimento de drogas e combate às mudanças climáticas, bem como problemas mais cotidianos que têm um grande número de variáveis – assim como em natureza – como transporte e logística.

Achou útil essa informação? Compartilhe com seus amigos! 🙂

Deixe-nos a sua opinião aqui nos comentários.