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Físicos da Universidade de Amsterdã propuseram uma nova arquitetura para um computador quântico escalável. Fazendo uso do movimento coletivo das partículas constituintes, eles foram capazes de construir novos blocos de construção para a computação quântica que representam menos dificuldades técnicas do que os métodos atuais de última geração.
Dois íons presos (em azul) são selecionados por pinças ópticas (em vermelho). Um portão quântico entre os íons pode ser implementado usando campos elétricos.
O esforço combina dois ingredientes importantes. Uma delas é a chamada plataforma de íons presos, um dos candidatos mais promissores para a computação quântica que faz uso de íons – átomos que têm um excedente ou uma escassez de elétrons e, como resultado, são eletricamente carregados. O outro é o uso de um método inteligente para controlar os íons fornecidos por pinças ópticas e campos elétricos oscilantes.
Como o nome sugere, computadores quânticos de íons presos usam um cristal de íons presos. Esses íons podem se mover individualmente, mas o mais importante, também como um todo. Como se vê, os possíveis movimentos coletivos dos íons facilitam as interações entre pares individuais de íons.
Na proposta, essa ideia é concretizar aplicando um campo elétrico uniforme a todo o cristal, a fim de mediar interações entre dois íons específicos naquele cristal. Os dois íons são selecionados aplicando potenciais de pinça neles – veja a imagem acima.
A homogeneidade do campo elétrico garante que só permitirá que os dois íons se movam junto com todos os outros íons do cristal. Como resultado, a força de interação entre os dois íons selecionados é fixada, independentemente de quão distantes os dois íons estão.
Um computador quântico consiste em ‘portões’, pequenos blocos de construção computacionais que executam análogos quânticos de operações como ‘e’ e ‘ou’ que conhecemos a partir de computadores comuns. Em computadores quânticos de íons presos, esses portões agem sobre os íons, e sua operação depende das interações entre essas partículas.
Na configuração acima, o fato de essas interações não dependerem da distância significa que também a duração do funcionamento de um portão é independente dessa distância. Como resultado, este esquema de computação quântica é inerentemente escalável, e comparado com outros esquemas de computação quântica de última geração representa menos desafios técnicos para alcançar computadores quânticos comparativamente bem operacionais.
FONTE: HELPNET SECURITY