Cientistas do Departamento de Física Experimental da Universidade de Innsbruck desenvolveram com sucesso um demonstrador para um computador quântico compacto com armadilha de íons.
“Nossos experimentos de computação quântica normalmente preenchem laboratórios de 30 a 50 metros quadrados”, explicou Thomas Monz, da Universidade de Innsbruck. “Estávamos procurando encaixar as tecnologias desenvolvidas aqui em Innsbruck no menor espaço possível, enquanto satisfazíamos os padrões comumente usados na indústria.”
Através deste novo dispositivo, a equipe pretende demonstrar que os computadores quânticos estarão em breve prontos para uso em centros de dados. “Conseguimos mostrar que a compactação não tem que vir em detrimento da funcionalidade”, acrescenta Christian Marciniak da equipe da Innsbruck.
Os elementos específicos do primeiro computador quântico compacto do mundo tiveram que ser consideravelmente reduzidos em tamanho. Por exemplo, a peça central do computador quântico, a armadilha de íons instalada em uma câmara de vácuo, consome uma pequena proporção do espaço anteriormente necessário.
Ele foi fornecido aos pesquisadores pela Alpine Quantum Technologies (AQT), um spin-off da Universidade de Innsbruck e da Academia Austríaca de Ciências que planeja desenvolver um computador quântico comercial. Outros elementos foram fornecidos pelo Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering em Jena e pela especialista em laser TOPTICA Photonics em Munique, Alemanha.
O computador quântico compacto pode ser controlado independentemente e logo será programável on-line. Uma dificuldade perceptível foi garantir a estabilidade do computador quântico. Os dispositivos quânticos são muito sensíveis e, no laboratório, são protegidos contra distúrbios externos com a ajuda de medidas elaboradas. Notavelmente, a equipe da Innsbruck aplicou com sucesso este padrão de qualidade também ao dispositivo compacto, garantindo assim uma operação segura e ininterrupta.
Além do elemento de estabilidade, um fator crucial para o uso industrial de um computador quântico é o número de bits quânticos disponíveis. Assim, em sua recente campanha de financiamento, o governo alemão estabeleceu o objetivo de inicialmente construir computadores quânticos de demonstração que tenham 24 qubits totalmente funcionais. Os físicos quânticos de Innsbruck já atingiram este objetivo. Eles foram capazes de regular individualmente e emaranhar com sucesso até 24 íons com o novo dispositivo.
“No próximo ano, queremos ser capazes de fornecer um dispositivo com até 50 bits quânticos individualmente controláveis”, acrescentou Monz.
