Avanço nos chips quânticos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/04/2003

Pesquisadores do Instituto de Física e Química Riken (Japão) conseguiram produzir o primeiro protótipo de computador quântico baseado em um chip. Até agora, os protótipos desses computadores do futuro tinham formatos pouco usuais, como conjuntos de raios laser e experiências baseadas no aprisionamento de poucos átomos individuais.

Em seu trabalho rumo a criar um protótipo mais parecido com os computadores eletrônicos atuais, os pesquisadores utilizaram a tecnologia dos circuitos supercondutores. Este é o caminho atualmente seguido por várias equipes de cientistas ao redor do mundo.

Ao invés de trabalhar com átomos ou partículas sub-atômicas, os pesquisadores criaram uma espécie de super-partícula, confinada em um chip. Eles utilizaram junções Josephson, pequenas quebras em um circuito supercondutor. Em um material supercondutor, os elétrons se movem aos pares. E bilhões desses pares se comportam como uma gigantesca partícula sub-atômica quando encontram uma junção Josephson.

Ao conectar a junção Josephson a um reservatório de elétrons, um capacitor, o número de pares no reservatório pode ser alterado em exatamente 1. Mais importante, o fenômeno pode ser medido precisamente. Os dois estados, o número original de pares e o número modificado deles, pode então ser utilizado para representar os zeros e uns da tecnologia digital. Como os elétrons comportam-se como um conjunto, eles podem estar em superposição (mistura de dois estados possíveis), funcionando como qubits. E uma junção Josephson é muito maior e mais fácil de se trabalhar do que um qubit representa por uma única partícula sub-atômica.

O trabalho é um marco no caminho rumo a computadores quânticos baseados em processadores, por ser o primeiro a criar entrelaçamento de partículas ("entanglement") em um dispositivo de estado sólido.