- Cientistas chineses dizem que o avanço da física é um passo em direção à computação quântica escalonável.
- O ‘pai do quantum’ da China, Pan Jianwei e sua equipe estudam sistemas atômicos ultrafrios baseados em rede óptica desde 2010.
- O emaranhamento quântico é um ingrediente chave nos algoritmos quânticos e pode ajudar a desenvolver computadores muito mais rápidos e poderosos
Por Ling Xin, em Ohio, para o South China Morning Post
Cientistas na China afirmam ter feito um avanço no desenvolvimento de processadores práticos para computadores quânticos ao conseguirem emaranhar múltiplos átomos ultrafrios em uma armadilha de laser.
Embora estudos anteriores só tivessem conseguido entrelaçar dois átomos de cada vez, a equipe desenvolveu novos dispositivos e métodos experimentais para ligar oito e 10 átomos em blocos bidimensionais e cadeias unidimensionais, respectivamente, marcando um passo crucial na preparação e manipulação. emaranhamento de átomos em grande escala.
O estudo ofereceu “uma nova plataforma para simulação e computação quântica escalável”, escreveram Pan Jianwei e seus colegas da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC), da Universidade de Tsinghua e da Universidade de Fudan em seu artigo publicado na revista revisada por pares Physical. Revise as cartas do mês passado.
O emaranhamento quântico é um fenômeno bizarro no mundo da mecânica quântica, no qual duas ou mais partículas estão ligadas e sempre compartilham um estado quântico unificado, não importa quão distantes estejam no espaço.
É um ingrediente chave em algoritmos quânticos e pode ajudar a desenvolver computadores muito mais rápidos e poderosos.
Por exemplo, um computador quântico com 10 bits quânticos, ou qubits, representa a mesma quantidade de memória que 2^10 bits de um computador convencional, e seu poder computacional aumenta exponencialmente com o número de partículas emaranhadas.
Os cientistas têm usado um dispositivo conhecido como redes ópticas, que são teias de raios laser para prender átomos como ovos em uma caixa, como uma plataforma promissora para computadores quânticos. No entanto, eles ficaram presos em uma etapa crítica – como entrelaçar mais de dois átomos por vez para permitir escalabilidade.
A equipe de Pan no USTC estuda sistemas atômicos ultrafrios baseados em rede óptica desde 2010 e conseguiu emaranhar mais de 1.000 pares de átomos de rubídio em experimentos anteriores.
No entanto, seu trabalho carecia do controle preciso de qubits atômicos individuais e de um método eficaz para confirmar o estado de emaranhamento de vários átomos.
Para o novo estudo, Pan, conhecido como o “pai da quântica” da China, e seus colegas desenvolveram uma série de novos instrumentos e tecnologias, incluindo a chamada superrede óptica, um microscópio quântico de gás e três dispositivos de microespelhos digitais, para criar e verificar o emaranhado de múltiplos átomos na resolução de um único átomo, de acordo com o artigo.
Usando cerca de 100 átomos de rubídio ultrafrios, eles poderiam formar pares emaranhados com uma fidelidade de mais de 95% e uma vida útil de mais de dois segundos. Em seguida, eles conectaram os pares emaranhados em cadeias unidimensionais de 10 átomos e plaquetas 2D de oito átomos, e observaram para garantir que todos os átomos em cada grupo estivessem simultaneamente emaranhados.
Seu experimento mostrou ingredientes essenciais no roteiro para a geração de estados emaranhados multipartidos, e os “blocos de construção” de grupos emaranhados abriram receitas para a computação quântica prática e em maior escala, disseram os pesquisadores.
