Uma equipe de pesquisa do Instituto Japonês de Ciência Molecular fez agora um grande avanço na computação quântica, fazendo isso acontecer com a ajuda de uma porta de dois qubits. Um qubit é o equivalente quântico de um bit binário, que é uma unidade básica de informação usada na computação.
A equipe conseguiu executar com sucesso o portão de dois qubit mais rápido do mundo em apenas 6,5 nanossegundos. No processo, os pesquisadores tiveram que superar algumas das limitações ligadas a este tipo de tecnologia. No entanto, há um problema: o método usado pode ser difícil de replicar em um ambiente menos baseado em pesquisa.
Computação quântica ainda é um território pouco explorado, mas pode ser a porta de entrada para resolver problemas que os computadores modernos não conseguem resolver. Também poderia acelerar tremendamente as tarefas de computação de alto desempenho (HPC). Embora o potencial esteja definitivamente presente e gigantes da tecnologia como
IBM e a Intel estão explorando isso, as limitações também existem, e é por isso que equipes de pesquisa em todo o mundo continuam a explorar o assunto.Relacionado
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A equipe de cientistas do Instituto de Ciência Molecular, liderada pela estudante de graduação Yeelai Chew, assistente o professor Sylvain de Léséleuc e o professor Kenji Ohmori conduziram a pesquisa e publicaram suas descobertas em Fotônica da Natureza. A operação de portão de dois qubits que eles conseguiram executar é um passo inicial, mas importante. Ferragens do Tom foi uma das primeiras publicações a detalhar o processo depois que o artigo inicial na Nature apareceu online.
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Os pesquisadores usaram lasers para resfriar drasticamente dois qubits de átomos.
Qubits são o equivalente quântico dos bits com os quais todos estamos familiarizados na computação do dia-a-dia. No entanto, os qubits apresentam uma vantagem – eles não estão limitados a um valor de um ou zero; em vez disso, eles podem representar ambos e zero. Isso os torna muito mais eficientes e libera sua capacidade de executar tarefas complexas em um período de tempo muito, muito mais curto. Infelizmente, os qubits são decoeridos rapidamente, o que significa que eles não retornam mais resultados precisos.
Uma operação de porta de dois qubits requer que os qubits estejam emaranhados, e esse emaranhamento é afetado por vários fatores que podem acelerar a decoerência. A questão da decoerência pode ser tratada de duas maneiras – as operações precisam ser realizadas muito mais rapidamente, antes que os qubits se decoeram, ou o emaranhamento precisa durar mais tempo. A equipe científica optou pela primeira abordagem, que era acelerar drasticamente as coisas – e eles fizeram isso, alcançando um recorde mundial no processo.
Os pesquisadores usaram lasers para resfriar drasticamente dois átomos qubits feitos do elemento Rubídio. As temperaturas atingiram perto do zero absoluto, chegando a -273,15 graus Celsius. Esses átomos foram então fixados a um micrômetro um do outro através do uso de uma pinça óptica. Então, eles utilizaram um laser para manipular os qubits em intervalos de 10 picossegundos. Um picossegundo equivale a um trilionésimo de segundo.
Através das etapas acima, os pesquisadores conseguiram executar com sucesso uma porta quântica em apenas 6,5 nanossegundos, tornando-a a operação de porta de dois qubit mais rápida do mundo. O recorde anterior era de 15 nanossegundos.
Embora este salto não signifique que a computação quântica se difundirá repentinamente, significa que os cientistas estão a fazer grandes avanços nessa direção. Infelizmente, esse tipo de tecnologia pode ser difícil de replicar em um ambiente de HPC, que é onde seria mais comumente usado.
Os qubits de átomo de rubídio que foram usados pelos pesquisadores para executar esta porta qubit ultrarrápida devem ser resfriados perto do zero absoluto para funcionar. Fazer isso pode ser possível em casos especiais, mas, realisticamente, a maioria das organizações recorreria a uma solução diferente até que esta se tornasse mais fácil de gerir. Por outro lado, mesmo que esta tecnologia não se torne a escolha certa um dia, a investigação é importante à medida que os cientistas continuam a tentar determinar onde exatamente está o futuro da computação.
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