A empresa alemã Saxon Q anunciou o lançamento comercial dos computadores quânticos SXQ128 e SXQ512 – com 128 e 512 qubits físicos, respectivamente. Os desenvolvedores os chamam de os primeiros sistemas baseados em centros NV de diamante (vagas de nitrogênio) a ultrapassar a marca de dez qubits. Ambas as instalações são feitas no formato de um rack de servidor padrão, são conectadas a uma fonte de alimentação normal e operam em temperatura ambiente – quase uma opção doméstica.\n\n
\n\nFonte da imagem: SaxonQ\n\nA empresa SaxonQ foi criada em 2021 por físicos da Universidade de Leipzig como um spin-off. Os pesquisadores se propuseram a criar um computador quântico sem geladeiras criogênicas, câmaras de vácuo ou salas especialmente preparadas. No campo científico, todos eles se especializaram na física de diamantes sintéticos com vacâncias de nitrogênio, que podem ser considerados qubits naturais capazes de operar sem criar condições especiais.\n\nNesses diamantes, os qubits são formados com base em centros NV carregados negativamente – defeitos da rede cristalina em que um átomo de nitrogênio é adjacente a um local vago. A informação quântica é codificada nos estados de spin dos elétrons e dos núcleos atômicos próximos. O estado inicial é definido por pulsos de laser, as operações são realizadas por sinais de micro-ondas e radiofrequência e o resultado é lido a partir da fluorescência dos centros NV. A rede de diamante isola os spins bem o suficiente do ambiente térmico para que o processador possa operar em temperaturas normais e manter a coerência dos estados quânticos por um tempo suficientemente longo.\n\nA principal conquista de produção do SaxonQ foi a implantação conjunta de íons de nitrogênio e enxofre no diamante. Os métodos convencionais convertem apenas 1–10% dos átomos intersticiais em centros NV utilizáveis, enquanto a adição de enxofre aumentou o rendimento de qubits funcionais para mais de 85%. O enxofre promove tanto a formação de vagas próximas ao nitrogênio quanto a preservação da carga negativa dos centros NV, necessária ao funcionamento do qubit. A precisão máxima declarada das portas quânticas chega a 99,92%, o que corresponde a menos de um erropor mil operações, no entanto, os resultados dos testes independentes dos modelos de 128 e 512 qubits ainda não foram publicados.\n\nAo mesmo tempo, os números 128 e 512 não significam que todos os qubits formem um único registro quântico totalmente conectado. Os sistemas são construídos usando um design modular multiprocessador: no SXQ128, oito qubits estão completamente emaranhados dentro de cada núcleo, e no SXQ512, dezesseis. A capacidade total é formada pela combinação de vários módulos NV sob o controle de um sistema operacional quântico proprietário. As máquinas são compatíveis com Qiskit e OpenQASM e são projetadas para algoritmos variacionais, química quântica, modelagem de materiais, otimização e redes neurais convolucionais quânticas. Espera-se que o SXQ128 seja entregue três meses após o pedido, enquanto as entregas do SXQ512 devem começar no segundo trimestre de 2027.\n