Pesquisadores conseguiram controlar mais de 2 mil átomos em menos de um segundo

Fonte: Revista Fórum

Pesquisadores liderados pelo físico chinês Pan Jianwei, da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC), anunciaram um avanço significativo na computação quântica baseada em átomos.

Segundo estudo publicado na revista Physical Review Letters, a equipe desenvolveu um sistema capaz de organizar mais de 2.000 átomos de rubídio em padrões perfeitos em apenas 60 milissegundos, superando em dez vezes o tamanho das matrizes obtidas anteriormente.

O feito foi alcançado por meio de uma colaboração com o Laboratório de Inteligência Artificial de Xangai. Utilizando inteligência artificial em tempo real e um modulador espacial de luz de alta velocidade, os cientistas moldaram feixes de laser para capturar e reposicionar os átomos simultaneamente, tanto em arranjos bidimensionais quanto tridimensionais. Cada átomo atua como um qubit, a unidade fundamental de informação quântica.

De acordo com os revisores do artigo, trata-se de “um avanço significativo em eficiência computacional e viabilidade experimental na física quântica baseada em átomos”. A principal inovação está na capacidade de reposicionar todos os átomos de uma só vez, mantendo o mesmo tempo de rearranjo independentemente do tamanho da matriz, o que abre caminho para sistemas muito maiores no futuro.

A computação quântica baseada em átomos neutros é considerada promissora por sua estabilidade e facilidade de controle em grande escala, mas vinha sendo limitada a algumas centenas de qubits devido ao processo lento de movimentação individual. A nova técnica atingiu níveis de precisão próximos aos líderes mundiais, como Harvard, com operações de um qubit realizadas com 99,97% de acerto e de dois qubits com 99,5%.

Entre as limitações atuais, os pesquisadores apontam a dificuldade em mover átomos entre diferentes camadas tridimensionais e restrições na potência e precisão dos lasers. O próximo desafio, segundo a equipe, é desenvolver fontes de luz mais fortes e moduladores mais rápidos. Se superados esses obstáculos, o método poderá permitir a construção de computadores quânticos confiáveis com dezenas de milhares de qubits.