Pesquisadores liderados por Mikhail Lukin da Universidade de Harvard desenvolveram um inovador sistema de “conveyor belt” de átomos, que promete superar um dos principais desafios da computação quântica. O estudo, publicado na revista Nature em 15 de setembro, apresenta uma técnica que permite a reposição contínua de átomos perdidos durante cálculos quânticos, aumentando a escalabilidade da computação quântica com átomos neutros.
O sistema utiliza tweezers ópticos, feixes de laser que mantêm os átomos suspensos em uma matriz bidimensional. Com mais de 3.000 átomos de rubídio organizados a 9 micrômetros de distância entre si, os pesquisadores criaram um reservatório de átomos que pode ser utilizado para substituir aqueles que se perdem durante as operações quânticas. Essa abordagem é uma resposta a um problema recorrente na computação quântica, onde a perda de átomos compromete a eficiência dos cálculos.
Avanços na Computação Quântica
A técnica de computação quântica com átomos neutros é uma das mais recentes no campo, competindo com métodos tradicionais que utilizam íons aprisionados ou circuitos supercondutores, como os desenvolvidos por empresas como Google e IBM. Chao-Yang Lu, físico quântico da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, elogiou a conquista, afirmando que é um “impressionante feito de engenharia” que pode ajudar a escalar a computação baseada em átomos.
O processo de reposição de átomos é realizado em etapas. Primeiro, uma nova matriz de átomos é criada a partir do reservatório e, em seguida, é posicionada ao lado da matriz original, permitindo a interação entre os átomos. Após essa interação, a matriz antiga é descartada, garantindo que a computação continue sem interrupções.
Implicações Futuras
Com o aumento do investimento em tecnologias de computação quântica, a pesquisa de Lukin pode representar um avanço significativo na construção de computadores quânticos de grande escala. A capacidade de substituir átomos de forma contínua não apenas melhora a eficiência, mas também abre novas possibilidades para aplicações práticas da computação quântica em diversas áreas, como criptografia e simulação de sistemas complexos.
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