A Microsoft não fabrica apenas tablets Windows e Surface – ela também está fazendo um trabalho bastante interessante com computadores quânticos. E, pelo menos de acordo com a empresa sediada em Redmond, Washington, acaba de fazer um avanço notável neste domínio.
Trabalhando com pesquisadores da Universidade de Sydney, na Austrália, os investigadores da Microsoft afirmam ter encontrado uma maneira de controlar milhares de qubits, as unidades básicas de informação quântica que são equivalentes a bits binários em um computador clássico, em níveis extremamente baixos temperaturas.
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Isto é importante porque um dos grandes desafios dos computadores quânticos, que têm o potencial de mudar a face da computação como a conhecemos, é algo chamado decoerência de qubit. Esta é a causa de muitos erros na computação quântica e resulta da interação do ambiente com os qubits de uma forma que altera seus estados quânticos.
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“Cada qubit precisa ser controlado por um monte de fios que normalmente passam de racks de eletrônicos na sala temperatura para os qubits no final de um refrigerador de diluição, a 0,01 graus Kelvin, [que é] próximo de zero absoluto," David Reilly, pesquisador principal e diretor da Microsoft Quantum Sydney, disse à Digital Trends. “Controlar qubits dessa forma gera cerca de 50 qubits. Simplesmente não pode ser escalado como uma abordagem para controlar milhares de qubits e muito mais. Passar fios em racks de eletrônicos se assemelha aos primeiros computadores eletrônicos da década de 1940, em vez dos chips de circuito integrado que temos hoje.”
Os pesquisadores desenvolveram uma solução inovadora para esse problema. Ele consiste em um chip de controle chamado Gooseberry, que permite que o sistema de controle seja dimensionado e alivia o gargalo de fios e sinais de controle que de outra forma existiriam. O chip de controle consome apenas uma pequena quantidade de energia. Isso significa que ele não aquece os próprios qubits.
“O chip é o sistema eletrônico mais complexo para operar nesta temperatura”, explicou Reilly. “Esta é a primeira vez que um chip de sinal misto com 100.000 transistores opera a 0,1 Kelvin, [o equivalente a] -459,49 graus Fahrenheit, ou -273,05 graus Celsius.”
Reilly disse que este trabalho representa um “grande passo” para a tecnologia quântica, embora ainda haja “mais saltos” que precisam ser dados antes que um computador quântico verdadeiramente útil possa ser desenvolvido. Quando isso acontecer, no entanto, esperamos que todo o esforço de pesquisa e desenvolvimento que levou a esse ponto valerá mais do que a pena.
Um artigo descrevendo o trabalho, intitulado A Cryogenic Interface for Controlling Many Qubits, foi publicado recentemente na revista Nature.
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