Computação quântica dá um enorme passo em frente

Uma equipa internacional de cientistas conseguiu manter o estado da memória de um qubit durante 39 minutos. Isso pode não parecer muito, mas é 100 vezes maior do que o recorde anterior. 

É uma conquista revolucionária que pode abrir o caminho a computadores assustadoramente rápidos.

Ao contrário dos computadores convencionais e os “bits” de dados, os computadores quânticos usam os “qubits” como a sua unidade mais básica de informação.

O processamento de informações quânticas é feito através do uso de partículas elementares, como os electrões e fotões. Estas partículas, conforme mudam a sua carga ou polarização, podem representar os convencionais 0 e 1 da informática.

Os qubits tiram vantagem de efeitos quânticos assustadores que lhes permitam ser armazenados em um estado de “sobreposição”, o que significa que eles podem ser 0 e 1 ao mesmo tempo. Os computadores quânticos, portanto, podem realizar vários cálculos num instante, e é por isso que eles estão muitas vezes anunciados como o computador do futuro. 

De facto, a Google e a NASA uniram-se entusiasticamente uniram para desenvolver um computador quântico. Mas os sistemas quânticos são incrivelmente difíceis de medir e operar. Eles são altamente instáveis e muitas vezes “perdem" as suas memórias em menos de um segundo.

Antes desta descoberta mais recente, os cientistas só podiam manter um qubit num sistema de estado sólido durante apenas 25 segundos à temperatura ambiente, ou três minutos em condições criogénicas.

Na nova experiência, uma equipe internacional liderada por Mike Thewalt, da Simon Fraser University, no Canadá, estabeleceu um novo padrão para a codificação de qubits de informação num sistema de silício à temperatura ambiente.

Para isso, a equipa de Thewalt codificou informações no núcleo dos átomos de fósforo mantidos num pequeno pedaço de silício purificado. Depois, eles usaram campos magnéticos para inclinar a rotação dos núcleos de forma a criar o estado desejado de sobreposição (que produzem os qubits desejados de memória). 

Tudo isso foi feito a temperaturas próximas do zero absoluto, mas quando o sistema foi levado para apenas um pouco acima da temperatura ambiente, a superposição manteve-se estável durante 39 minutos.

Além disso, os pesquisadores foram capazes de manipular os qubits conforme a temperatura subia e descia de volta para o zero absoluto. Mas vários desafios ainda permanecem, incluindo o fato de que os pesquisadores utilizaram uma forma não convencional e altamente purificada de silício.

Ainda assim este é um campo científico emergente, e ainda há muito a percorrer antes que tenhamos acesso a computadores quânticos e outros dispositivos quânticos. O progresso pode ser lento, mas estamos a caminhar para essa realidade. [io9]