O desenvolvimento de uma computação quântica em grande escala transformará a indústria de vacinas, transportes, logísticas, inteligência artificial e medicamentos. Na verdade, na última década houve um crescimento explosivo no investimento dessa área, abrindo margens para novas possibilidades.
Os processadores quânticos são relativamente pequenos em escala, com menos de 100 qubits (blocos de construção básicos de um computador quântico). Os bits são a menor unidade de informação na computação.
Embora os primeiros processadores tenham sido cruciais para potencializar a computação quântica, as aplicações globalmente significativas demandarão algo em torno de um bilhão de qubits. Como será possível ir do ‘controle de alguns qubits’ para a administração de milhões deles? O Science Advances publicou uma pesquisa onde, aparentemente, encontrou a resposta.
O Google, por exemplo, construiu seu computador quântico a partir de circuitos elétricos, com apenas 53 qubits, sob uma temperatura de -273 ºC. A temperatura extrema, todavia, é necessária para remover o calor, que pode introduzir erro aos qubits que apresentam fragilidades.
A UNSW Sydney está trabalhando incansavelmente para fazer computadores quânticos com o mesmo material usado em chips de computadores comuns: silício. Um chip de silício convencional armazena milhões de qubits, então, o futuro da computação quântica pode vir a partir dele.
Testes indicam se a computação quântica conseguirá atingir grande escala
No final da década de 1990, apresentaram uma proposta elegante para o desafio de como entregar os sinais de controle a milhões de qubits de spin. A ideia era aparentemente simples: “transmitir um único campo de controle de micro-ondas para todo o processador quântico”.
Todavia, é muito mais fácil gerar impulsos de voltagem em chips ao invés de criar vários campos de micro-ondas. A solução apresentada para o desenvolvimento da computação quântica remove os circuitos de controle dessas micro-ondas intrusivos no chip, utilizando apenas um cabo de controle. Sendo assim, um dos líderes à frente do projeto, explicou como as pesquisas estão funcionando:
“Em nosso experimento, usamos o ressonador dielétrico para gerar um campo de controle sobre uma área que poderia conter até quatro milhões de qubits. O chip quântico usado nesta demonstração para o futuro da computação quântica, foi um dispositivo com dois qubits. Fomos capazes de mostrar que as micro-ondas produzidas pelo cristal podiam inverter o estado de rotação de cada um.
Ainda há trabalho a ser feito antes que essa tecnologia atinja a tarefa de controlar um milhão de qubits. Para nosso estudo, conseguimos inverter o estado dos qubits, mas ainda não produzir estados de superposição arbitrários.
Estudos estão em andamento para demonstrar esta capacidade crítica. Também precisaremos, sobretudo, estudar mais o impacto do ressonador dielétrico em outros aspectos do processador quântico”, concluiu ele.
