Eletrônica

Primeiro barramento quântico está pronto e funcionando

Primeiro barramento quântico está pronto e funcionando
A informação quântica é codificada em partículas individuais de luz (fótons), que são transferidas à distância sem perda de sua conexão. [Imagem: RMIT University]

Barramento quântico

Foi testado pela primeira vez com sucesso um processador quântico capaz de rotear informações entre diferentes locais, um avanço crítico para a computação quântica.

O trabalho abre o caminho para a construção de um barramento de dados quânticos. O barramento funciona como uma rodovia na qual os dados trafegam dentro de um computador - quanto mais faixas essa rodovia tiver, maior é a velocidade do computador.

Neste protótipo, Robert Chapman e seus colegas conseguiram realizar a transferência perfeita do estado de bits quânticos - os valores armazenados em cada qubit - dentro de um dispositivo fotônico integrado, uma espécie de processador em que os dados navegam na forma de fótons, e não de elétrons.

"A transferência perfeita de estado surge agora como uma técnica promissora para o roteamento de dados em computadores quânticos em larga escala. Os últimos 10 anos testemunharam uma riqueza de propostas teóricas, mas até agora ele nunca havia sido realizado experimentalmente," disse o professor Alberto Peruzzo, da Universidade RMIT, na Austrália, que coordenou o trabalho.

O barramento quântico se tornará parte integrante do chip quântico multiuso que a equipe vem construindo há alguns anos.

Transferência da fragilidade

Juntamente com os processadores e as memórias, um requisito fundamental para qualquer tecnologia de informação é a capacidade de realocar os dados entre os diversos locais, por exemplo, do processador ao sistema de armazenamento permanente ou para a transmissão de dados para outros computadores.

A transferência de informação quântica é um desafio muito maior do que a transferência de bits no barramento dos computadores eletrônicos devido à fragilidade intrínseca dos estados quânticos que representam os dados em cada qubit.

Robert Chapman afirma que o barramento quântico que ele e seus colegas desenvolveram pode ser implementado em arquiteturas de computação quântica em grande escala, nas quais a interligação entre qubits será essencial.

"Nós realocamos qubits experimentalmente, codificados em partículas individuais de luz, entre locais distantes. Durante o protocolo, o frágil estado quântico é mantido e, criticamente, o emaranhamento é preservado, o que é fundamental para a computação quântica," disse o pesquisador.

Bibliografia:

Experimental perfect state transfer of an entangled photonic qubit
Robert J. Chapman, Matteo Santandrea, Zixin Huang, Giacomo Corrielli, Andrea Crespi, Man-Hong Yung, Roberto Osellame, Alberto Peruzzo
Nature Communications
Vol.: 7: 11339
DOI: 10.1038/ncomms11339




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