Os computadores quânticos do Atom Neutro prometem soluções para muitos dos problemas que assolam os dispositivos de hoje, mas a tecnologia ainda é nascente.Recentes avanços na capacidade de controlar e programar esses dispositivos sugerem que podem estar chegando ao horário nobre.
A tecnologia quântica mais bem desenvolvida hoje depende de qubits supercondutores, que alimentam os processadores IBM e do Google.Mas, embora esses dispositivos tenham sido usados para demonstrar supremacia quântica e construir o maior computador quântico universal até o momento, eles têm algumas limitações.
Para começar, eles precisam ser resfriados perto de zero absoluto, o que requer equipamentos criogênicos volumosos e caros.Seus estados quânticos também são muito frágeis, normalmente durando apenas microssegundos, e só são capazes de interagir diretamente com os vizinhos mais próximos, o que limita a complexidade dos circuitos que eles podem implementar.
Computadores quânticos de átomo neutro evitam esses problemas.Eles são construídos a partir de uma variedade de átomos individuais que são resfriados a temperaturas ultra-baixas, disparando lasers.O restante do dispositivo não precisa de resfriamento e os átomos individuais podem ser organizados a apenas micrômetros, tornando todo o sistema incrivelmente compacto.
As informações quânticas são codificadas em estados atômicos de baixa energia que são muito estáveis, para que esses qubits tenham muito mais vida do que os supercondutores.Essa estabilidade também dificulta a interação dos qubits, o que torna mais difícil criar emaranhados, que são centrais para a maioria dos algoritmos quânticos.Mas esses átomos neutros podem ser colocados em um estado altamente excitado, chamado Estado de Rydberg, disparando pulsos a laser, o que pode ser usado para envolvê -los um com o outro.
Apesar dessas características promissoras, a tecnologia até agora tem sido usada principalmente para simuladores quânticos que ajudam a entender os processos quânticos, mas não são capazes de implementar algoritmos quânticos. Now though, two studies in Nature, led by researchers from quantum computing companies QuEra and ColdQuanta, have shown that the technology can be used to implement multi-qubit circuits.
Os dois grupos enfrentam o problema de maneiras ligeiramente diferentes.A equipe quera adota uma abordagem nova da conectividade em seu dispositivo usando vigas a laser bem focada, conhecida como pinça óptica, para mover fisicamente seus qubits em torno.Isso lhes permite envolvê -los facilmente com qubits distantes, em vez de se limitarem apenas aos mais próximos por.A equipe de Coldquanta, por outro.
Ambos os grupos foram capazes de implementar circuitos complexos de vários quits.E como Hannah Williams, da Universidade de Durham, nas notas do Reino Unido, em um comentário que o acompanha, as duas abordagens são complementares.
Massar fisicamente os qubits ao redor significa que há longas lacunas entre operações, mas a conectividade flexível torna possível criar circuitos muito mais complexos.A abordagem de Coldquanta, no entanto, é muito mais rápida e pode executar várias operações em paralelo."Uma combinação das técnicas apresentadas por esses dois grupos levaria a uma plataforma robusta e versátil para computação quântica", escreve Williams.
Uma série de melhorias é necessária antes que isso aconteça, de acordo com Williams, das melhores fidelidades do portão (com que consistência você é capaz de configurar a operação correta) para formas otimizadas de feixe de laser e lasers mais poderosos.
Ambas as empresas parecem estar confiantes de que isso não levará muito tempo, embora.Quera já apresentou um simulador quântico de 256 átomos no ano passado e, de acordo com o site deles, um computador quântico de 64 quits está “chegando em breve.”Coldquanta é mais específico, com a promessa de que seu computador Hilbert de 100 quitões estará disponível este ano.
A rapidez com que os átomos neutros podem acompanhar tecnologias líderes do setor, como qubits supercondutores e íons presos, ainda não se sabe, mas parece que um novo candidato promissor entrou na raça quântica.
Crédito da imagem: Shahadat Rahman no Unsplash
