A corrida no desenvolvimento de computadores quânticos vem se tornando cada vez mais competitiva, contemplando grandes players com múltiplas estratégias. Para fazer parte deste cenário, recentemente um novo e promissor jogador apareceu neste jogo da alta tecnologia: os átomos neutros. Diferente dos qubits supercondutores da IBM, dos qubits baseados em íons aprisionados da IonQ, ou mesmo dos computadores fotônicos da Xanadu, os átomos neutros estão ganhando destaque como uma nova promessa. Trabalhos importantes e recentes vêm aparecendo mês a mês e um, em especial, se mostrou um novo divisor de águas.
Um grupo de pesquisadores da Universidade de Harvard, da Universidade de Maryland e do MIT, trabalhando juntamente com a QuEra Computing, desenvolveu o maior computador quântico lógico baseado em átomos neutros.
O conceito de qubits lógicos difere da abordagem tradicional de qubits físicos. Qubits lógicos se baseiam na denominada “codificação de superfície”, uma estratégia desenvolvida por Alexei Kitaev há mais de vinte anos. Os códigos de superfície, a grosso modo, se baseiam no arranjo de qubits em uma grade bidimensional, onde a informação quântica é armazenada não em qubits individuais, mas nas relações topológicas entre eles. Isso significa que a informação não é armazenada em um local específico, mas distribuída pela rede de qubits, tornando-a menos suscetível a erros locais. Em outras palavras, os qubits lógicos contam com a redundância de emaranhamento. Esta abordagem é particularmente promissora para os átomos neutros, uma vez que sua capacidade de formar redes complexas e manter emaranhamento quântico os torna candidatos ideais para implementar esses códigos de superfície.
Este emaranhamento quântico permite que os átomos neutros interajam por meios de pinças ópticas, eliminando a necessidade de conexões físicas ou fios. Tal técnica não só simplifica a estrutura dos computadores quânticos, mas também reduz significativamente a taxa de erro em comparação com sistemas baseados em qubits físicos. Os testes mostraram que, à medida que esses computadores processam informações, eles são capazes de manter uma alta fidelidade.
Isso nos mostra que os átomos neutros podem pavimentar um caminho promissor para avanços substanciais na computação quântica. Com sua capacidade de reduzir erros e simplificar a construção de computadores quânticos, eles podem ser a chave para ultrapassar as limitações atuais enfrentadas por outras tecnologias quânticas.
Para maiores informações veja o artigo original, publicado em 6 de Dezembro de 2023 na Nature: https://www.nature.com/articles/s41586-023-06927-3
