Pesquisadores prometem novos saltos para a computação quântica

Pegue um átomo do elemento antimônio, use um feixe de íons para atirá-lo em um substrato de silício, e você pode estar no caminho para a construção de um computador quântico.

 

Isso de acordo com pesquisadores do Sandia National Laboratories, que anunciaram que usaram a técnica descrita e tiveram resultados promissores. Em seu experimento, descrito na revista Applied Physics Letters, os pesquisadores usaram um gerador de feixe de íons para inserir o átomo de antimônio em um substrato de silício padrão da indústria - um processo que levou apenas microssegundos.

 

Tal átomo, equipado com cinco elétrons, transporta mais do que um átomo de silício. Uma vez que os elétrons se emparelham, o elétron antimônio estranho permanece livre. É este o elétron livre que reserva potencial. Os pesquisadores o colocaram sob a pressão de um campo eletromagnético e monitoraram seu spin, para checar se ele se mantinha para cima ou para baixo.

 

O spin é o que permite que os elétrons sirvam como bits quânticos, ou "qubits", que são os principais componentes de computação quântica.

 

Embora os computadores tradicionais representam números como "0s" ou "1s", um qubit pode, simultaneamente, ser um "0" e um "1" a um estado conhecido como superposição.

 

Agora que eles conseguiram colocar precisamente um átomo doador no silício, os pesquisadores imaginam que eles possam inserir um segundo na distância correta para a comunicação entre eles. Isso será, essencialmente, o início de um circuito de computação quântica.

 

O Sandia National Laboratories planeja a próxima façanha ainda este ano. "Nosso método é promissor porque, uma vez que lê o spin do elétron, em vez de sua carga elétrica, a sua informação não é engolida pelo fundo estático e em vez disso permanece coerente por um tempo relativamente longo", disse o pós-doutorado e pesquisador líder, Meenakshi Singh.

 

O fato de que a técnica utiliza silício é outra vantagem, uma vez que tecnologias de fabricação comerciais para silício já são desenvolvidas e são muito mais baratas do que os materiais supercondutores especializados. 

 

Enquanto algumas partes da experiência foram demonstrados antes, esta é a primeira vez que todas elas trabalharam juntas em um único chip e com cada qubit precisamente colocado. Outros métodos têm tomado mais de uma abordagem, o que significa que os cientistas podiam apenas adivinhar onde cada qubit esteve através de uma aproximação estatística.

 

Graças em parte a maior precisão, a nova técnica pode permitir que fabricantes façam estruturas "multi-qubit" mais complexas do que outros métodos poderiam produzir, disseram os pesquisadores.

 

Fonte:IDGNOW