Nova pesquisa abre a porta para a internet quântica: os qubits nunca estiveram tão conectados
Destinadas a revolucionar a tecnologia da informação, as máquinas quânticas prometem dispositivos melhores, mais rápidos e eficientes, capazes de armazenar e processar dados multidimensionais de complexidade muito maior quando comparados a um computador clássico. Um dos objetivos que os pesquisadores dessa área querem alcançar é conectar os futuros computadores quânticos em rede , de modo a aumentar enormemente seu desempenho: esse é o objetivo da internet quântica .
Qubit nunca tão perto da internet quântica
Pesquisadores da Simon Fraser University, com um estudo publicado na revista Nature, deram um passo à frente no desenvolvimento da tecnologia quântica, com potencial para deixar os supercomputadores de hoje anos-luz para trás , abrindo assim as portas para avanços em áreas como medicina , química , cibersegurança e outros, até agora permaneceram fora de alcance.
Para que isso se torne realidade, você precisa ter duas coisas principais : qubits estáveis e de longa duração que fornecem poder de processamento e tecnologia de comunicação que permite que esses qubits se conectem em grande escala , como é o caso da Internet hoje.
Pesquisas anteriores mostraram que o silício é capaz de produzir alguns dos qubits mais estáveis e duradouros da indústria. A nova pesquisa publicada fornece prova de princípio de que os chamados "Centros T" , um defeito luminescente específico no silício, podem fornecer um "link fotônico" entre os qubits.
No coração desses T-Centers estão cristais (silício) caracterizados por um defeito : a presença de um único átomo diferente de todos os outros. Precisamente esta anomalia na estrutura cristalina permite que os fótons sejam manipulados com grande precisão . Isso é feito explorando o "spin quântico". O spin é uma propriedade intrínseca das partículas. como fótons, e é um momento angular. Pode-se, portanto, pensar que as partículas giram como um pião: as partículas giram para cima ou para baixo e podem, portanto, ser traduzidas em uns e zeros.
Computação e comunicação com a mesma tecnologia
A nova pesquisa é, portanto, capaz de combinar o controle , em nível quântico, de fótons únicos (e, portanto, geração de informação) e a geração de fótons ópticos ideais para comunicação (como acontece hoje com redes de fibra). Além disso, os T-centers têm a vantagem de emitir luz no mesmo comprimento de onda usado pelos atuais equipamentos de comunicação de fibra óptica em redes de telecomunicações metropolitanas:
“Um emissor como o T-center que combina qubits de spin de alto desempenho e geração de fótons ópticos é ideal para construir computadores quânticos escaláveis e distribuídos, porque eles podem lidar com processamento e comunicação juntos, em vez de ter que fazer interface com duas tecnologias diferentes. um para processamento e outro para comunicações (…) com centros T é possível construir processadores quânticos que se comunicam intrinsecamente com outros processadores (…)
O desenvolvimento da tecnologia quântica baseada em silício é uma coisa muito boa . Na verdade, a indústria global de semicondutores já é capaz de produzir chips de silício de forma barata em larga escala, com um nível de precisão surpreendente. Portanto, é possível tirar proveito disso, em vez de criar um setor completamente novo para a fabricação quântica :
"Ao encontrar uma maneira de criar processadores de computação quântica em silício, pode-se aproveitar todos os anos de desenvolvimento, conhecimento e infraestrutura usados para produzir computadores convencionais, em vez de criar uma indústria totalmente nova para fabricação quântica (…) uma vantagem competitiva quase intransponível na corrida internacional pela computação quântica".
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