Nanotecnologia

Computadores quânticos ficam 5.000% mais viáveis

Redação do Site Inovação Tecnológica - 24/11/2008

Computadores quânticos ficam 5.000% mais viáveis
Pesquisadores utilizaram microondas para controlar o spin de elétrons mantidos em um chip de silício. O valor do spin pode ser lido medindo-se a corrente elétrica que flui entre os dois eletrodos.[Imagem: University of Utah]

Uma equipe internacional de físicos conseguiu ampliar o tempo de duração do spin de um elétron em mais de 5.000 por cento. O estado quântico do spin será utilizado para armazenar informações nos computadores quânticos e aumentá-lo nessa magnitude é um passo importante rumo à construção desses computadores ultra-rápidos.

A propriedade quântica do spin faz com que os elétrons funcionem como se fossem minúsculos ímãs, sendo o spin de cada um deles utilizado como um bit para armazenar informações digitais. Nos computadores atuais, os bits são armazenados na forma de cargas elétricas de inúmeros elétrons.

Controlando o spin de um elétron

Os pesquisadores utilizaram microondas para controlar o estado do spin de um elétron mantido sobre um substrato de silício. O estado do spin pode ser acompanhado em tempo real medindo-se a corrente elétrica que flui entre os eletrodos de cor cinza na ilustração.

"O silício tem dominado a indústria de computadores por décadas," diz o Dr. Gavin Morley. "A técnica de maior sensibilidade para se ver o comportamento quântico de elétrons mantidos em chips de silício utiliza correntes elétricas. Infelizmente, o problema é que essas correntes sempre danificam as propriedades quânticas sob análise, restringindo sua utilidade."

Computador quântico mais viável

Morley e seus colegas resolveram este problema utilizando um campo magnético 25 vezes mais forte do que vinha sendo utilizado nas experiências até agora. Esse poderoso campo magnético também gerou uma vantagem adicional na busca por computadores quânticos práticos: ele coloca os spins dos elétrons em um conveniente "estado de inicialização", alinhando-os todos na mesma direção.

"Obter as respostas de cálculos quânticos não é fácil. Este novo trabalho nos coloca mais próximos de resolver o problema mostrando como nós podemos ler o estado dos spins dos elétrons em um computador quântico construído à base de silício," afirmam os pesquisadores.

Bibliografia:

Spin-dependent processes at the crystalline Si-SiO2 interface at high magnetic fields
D. R. McCamey, G. W. Morley, H. A. Seipel, L. C. Brunel, J. van Tol, C. Boehme
Physical Review Letters
14 November 2008
Vol.: 78, 045303
DOI: 10.1103/PhysRevB.78.045303
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