Recorde de computador quântico com 1.000 qubits pode mudar de mãos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/02/2024

Há lugar para 4.000 qubits no processador, sendo que 1.305 foram acionados com sucesso.
[Imagem: Lars Pause et al. - 10.1364/OPTICA.513551]

Nós fizemos primeiro

Pesquisadores alemães demonstraram mais um processador quântico que supera a casa dos 1.000 qubits. Na verdade, eles podem ter sido os primeiros a conseguir isto.

O feito foi publicado pela primeira vez no início de outubro de 2023 no servidor de pré-impressão arXiv, mas só agora foi publicado em uma revista científica, após o processo de revisão científica.

Segundo Lars Pause e colegas da Universidade Técnica de Darmstadt, na Alemanha, este foi o primeiro experimento bem-sucedido do mundo de uma arquitetura de processamento quântico que contém mais de 1.000 qubits atômicos em um único plano.

De fato, foi no final de Outubro de 2023 que a empresa emergente Atom Computing, dos EUA, apresentou seu computador quântico que supera a marca dos 1.000 qubits. Em Dezembro, a IBM também apresentou um processador quântico com mais de 1.000 qubits.

Além disso, a computador da Atom tem lugar para 1.225 qubits, embora os técnicos tenham conseguido preencher 1.180 deles, enquanto o processador Condor da IBM tem 1.121 qubits. Já o novo processador divulgado agora tem 1.305 qubits.

A equipe desenvolveu uma técnica para "tunar" os qubits, obtendo maior rendimento.
[Imagem: Lars Pause et al. - 10.1364/OPTICA.513551]

Corrida dos qubits

Processadores quânticos baseados em matrizes bidimensionais de pinças ópticas, que são criadas usando feixes de laser focados, são uma das tecnologias mais promissoras para o desenvolvimento dos computadores quânticos e dos simuladores quânticos, que já começam a demonstrar sua utilidade prática.

Até agora, esses processadores eram capazes de conter várias centenas de átomos únicos, onde cada átomo representa um bit quântico, ou qubit, como a unidade básica de informação. Para avançar ainda mais, é necessário aumentar o número de qubits nos processadores.

E foi isto o que a equipe alemã conseguiu, aparentemente antes que nenhuma outra.

"Estamos extremamente satisfeitos por termos sido os primeiros a quebrar a marca de 1.000 qubits atômicos controláveis individualmente, porque muitos outros concorrentes notáveis estão em nosso encalço," disse o professor Gerhard Birkl, cuja equipe vem tirando proveito de um fenômeno descoberto no século 19 que está ajudando a dar um salto na computação quântica.

Isto foi possível através da introdução do novo método de "superalimentação quântica de bits", que permitiu superar as restrições impostas ao número de qubits utilizáveis pelo desempenho limitado dos lasers. Foram 1.305 qubits de átomo único carregados em uma matriz quântica com 3.000 armadilhas. Os qubits foram remontados em estruturas alvo livres de defeitos com até 441 qubits. Ao utilizar várias fontes de laser em paralelo, este conceito rompeu as fronteiras tecnológicas que até agora eram consideradas quase intransponíveis.

Para muitas aplicações diferentes, 1.000 qubits são vistos como o valor limite a partir do qual o aumento de eficiência prometido pelos computadores quânticos pode ser demonstrado. Pesquisadores de todo o mundo têm trabalhado intensamente nessa corrida, embora a corrida por processadores quânticos tolerantes a falhas pareça ser mais significativa neste momento.

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