Princípios importantes
- Pesquisadores dizem que deram mais um passo para construir um novo tipo de computador que usa bits quânticos ou qubits.
- O computador quântico seria construído pulverizando elétrons do filamento de uma lâmpada.
-
Especialistas dizem que a nova técnica é promissora, mas há muito trabalho a ser feito antes que os computadores quânticos estejam prontos para o seu desktop.
Uma simples lâmpada pode ser a chave para tornar realidade os computadores quânticos práticos, abrindo a possibilidade de muito mais poder em uma entrevista por e-mail com a Lifewire.
"Pode lançar as bases para uma distribuição verdadeiramente acessível de processadores quânticos funcionais em uma variedade de dispositivos de computação levando à próxima geração de processadores de computador potencialmente ilimitados ", acrescentou.
Better Bits
Os computadores quânticos prometem revolucionar a computação. Ao contrário da computação binária comum, os qubits adicionam uma terceira unidade de informação ao processo de computação - em vez de 1-0 - e é 1-0-1/0, disse o CEO da TackleAI, Sergio Suarez Jr., à Lifewire por e-mail. A adição da terceira unidade, o 1 e 0 simultâneo, é chamada de superposição, o que significa que é 0 e 1 e todos os pontos entre eles.
"Esta superposição de qubits permite que computadores quânticos trabalhem em um milhão de cálculos de uma só vez e torna a computação quântica exponencialmente mais rápida e mais poderosa do que um computador tradicional", disse Suarez, Jr..
A equipe de Argonne se concentrou em usar um único elétron como qubit. O aquecimento de um filamento de lâmpada emite um fluxo de elétrons, mas os qubits são muito sensíveis a distúrbios do ambiente circundante. Para contornar esse problema, os pesquisadores prenderam um elétron em uma superfície de neon sólido ultrapura no vácuo.
"Com esta plataforma, alcançamos, pela primeira vez, um forte acoplamento entre um único elétron em um ambiente de quase vácuo e um único fóton de microondas no ressonador", Xianjing Zhou, o primeiro autor do artigo, disse em um comunicado à imprensa. "Isso abre a possibilidade de usar fótons de microondas para controlar cada qubit de elétron e ligar muitos deles em um processador quântico."
Scott Buchholz, o líder de tecnologia emergente e diretor técnico de Serviços Públicos e Governamentais da Deloitte Consulting, disse à Lifewire em um e-mail que a maioria das abordagens para a criação de qubits são baseadas no uso de átomos ou fótons individuais, enquanto Argonne está trabalhando em um sistema que utiliza elétrons.
"Há mais de meia dúzia de abordagens diferentes que as organizações estão explorando para criar qubits, cada uma com seu próprio conjunto de prós, contras e considerações", disse Buchholz. "Por exemplo, algumas das abordagens podem permitir conexões qubit a qubit mais rápidas, mas são mais suscetíveis a ruídos e erros."
Processadores mais rápidos
Na computação quântica, o qubit é o conceito que, ao contrário de um bit tradicional, pode ser 0 e 1 ao mesmo tempo, medindo o que é conhecido como spin, explicou Nizich. Esse processo tem sido extremamente difícil de medir e controlar, "mas a possibilidade desse estado potencialmente ilimitado significa um repensar completo do modelo tradicional", acrescentou.
Empresas como IBM e Google possuem sistemas existentes com até 100 qubits de poder de processamento. Mas, disse Nizich, as abordagens desses gigantes da tecnologia podem não ser facilmente transferíveis para as futuras esperanças de ter processadores quânticos em telefones, laptops, carros e até eletrodomésticos.
"É por isso que as descobertas de Argonne são tão importantes, pois podem ser a chave para que essa tecnologia se torne mais acessível a uma variedade maior de pesquisadores, levando a mais descobertas", disse Nizich. "Isso também pode significar que a fabricação de processadores quânticos em grande escala pode ser possível no futuro."
Apesar dos resultados otimistas dos cientistas de Argonne, os especialistas alertam que os computadores quânticos práticos ainda não estão prontos para pousar em sua mesa. Benjamin Bloom, fundador da empresa de computação quântica Atom Computing, apontou para a Lifewire em um e-mail que o maior desafio na construção de um computador quântico é dimensionar seu sistema qubit para atingir as centenas de milhares a milhões de qubits que provavelmente são necessários para construir um computador quântico útil. computador.
Mark Mattingley-Scott, diretor administrativo da empresa de computação quântica Quantum Brilliance, disse por e-mail que a nova tecnologia acelerará os esforços para criar computadores quânticos de alto desempenho baseados em nuvem. Mas, ele acrescentou, ainda há desafios para tornar o processo pequeno o suficiente para caber em computadores comuns.
"Há um longo caminho a percorrer antes que os qubits de neon sólido estejam disponíveis em uma placa aceleradora em seu PC", disse ele.
