Universidade Nacional de Tsing Hua
O novo computador é alimentado por um único fotão, não precisando de ser arrefecido até perto do zero absoluto, e cabe numa secretária.
Uma equipa de cientistas construiu o computador quântico mais pequeno do mundo, comparável em tamanho a um PC de secretária, o que representa um avanço significativo na tecnologia quântica.
Ao contrário de muitos dos computadores quânticos actuais, que requerem temperaturas extremamente baixas para funcionar, esta nova máquina funciona à temperatura ambiente e é alimentada por um único fotão, ou partícula de luz. A investigação foi publicada na Physical Review Applied.
Os computadores quânticos são conhecidos pela sua capacidade de efetuar cálculos complexos utilizando qubits, que podem existir em múltiplos estados simultaneamente através da sobreposição quântica.
A maioria dos sistemas quânticos atuais, como o chip Condor de 1.000 qubits da IBM, depende de qubits supercondutores que requerem arrefecimento até perto do zero absoluto. Para tal, é necessário equipamento de grandes dimensões e com elevado consumo de energia, que normalmente ocupa salas inteiras.
Em contrapartida, o novo dispositivo, desenvolvido por uma equipa liderada por Chih-sung Chuu, professor de ótica quântica na Universidade de Tsing Hua, em Taiwan, tira partido de qubits baseados em fotões, no que é conhecido como “computação quântica ótica”. Este método permite que a máquina quântica funcione à temperatura ambiente, simplificando os requisitos de hardware e reduzindo a energia necessária.
Segundo Chuu, o computador quântico armazena informações num único fotão, tirando partido de 32 “intervalos de tempo ou dimensões” dentro do pacote de ondas do fotão. Este feito representa um recorde mundial no número de dimensões de computação acessíveis por um único qubit. Esta inovação aumenta drasticamente o poder de computação num espaço compacto, tornando-o mais prático e escalável.
Os computadores quânticos ópticos têm sido propostos como uma alternativa aos sistemas que dependem de qubits supercondutores ou de iões aprisionados, já que os fotões são mais estáveis e requerem muito menos energia, o que torna esta nova máquina mais eficiente e económica, explica o Live Science.
O desafio dos anteriores computadores quânticos baseados em fotões era o facto de os fotões aparecerem de forma probabilística, o que dificultava a sua gestão em grande número. A equipa de Chuu ultrapassou este problema ao comprimir toda a informação num único fotão estável, comparando a sua inovação à transformação de uma bicicleta que transporta uma pessoa num comboio de 32 carruagens que comporta muitos passageiros.
Dado que este computador quântico utiliza fotões como qubits, tem potencial para se integrar perfeitamente nas futuras redes de comunicação quântica que transmitem dados através da luz, bem como nos sistemas de computação clássica que dependem da tecnologia baseada na luz.
