Processadores quânticos canadenses fáceis de usar, produzidos pela Belgian Imec

A canadense Xanadu anunciou uma parceria com o centro de pesquisas belga Imec. Juntos, eles desenvolverão a próxima geração de processadores quânticos fotônicos, que serão fabricados em wafers de 200 mm pelo centro belga. Esses serão processadores multi-qubit para computadores quânticos universais operando em temperatura ambiente – o sonho de todos os desenvolvedores de sistemas quânticos.

Processador quântico fotônico Xanadu. Fonte da imagem: Xanadu

O desenvolvimento de Xanadu são processadores quânticos fotônicos que operam com feixes especiais de fótons, ao invés de fótons únicos, como era o caso até recentemente. Esses feixes de fótons correlacionados e ociosos pertencem a estados não clássicos de luz comprimida. Cada feixe carrega um momento angular orbital, que, como o spin de um elétron, pode ser representado por um estado de qubit e pode ser operado com um qubit e um estado.

O estado não clássico de luz comprimida pode ser obtido com relativa facilidade, mesmo em circuitos integrados, por exemplo, usando espalhamento paramétrico em cristais não lineares – a bomba incide em um cristal não linear, criando sinais correlacionados e feixes intermediários de fótons na saída. Tudo isso pode ser organizado na fotônica de silício moderna e um efeito quântico pode ser obtido no nível macro – é conveniente trabalhar com isso, e essa abordagem leva a uma diminuição dos erros em cálculos quânticos.

A canadense Xanadu revelou um sistema de nuvem baseado em seus computadores quânticos fotônicos em setembro do ano passado. Era então uma solução de 12 qubit. Os canadenses prometem dobrar o número de qubits a cada seis meses, e a facilidade de agrupamento dos esquemas ópticos propostos contribui para isso.

Placa Imec SiN 200mm. Fonte da imagem: Imec

Junto com o Imec, Xanadu planeja desenvolver a próxima geração de processadores quânticos fotônicos baseados em uma das tecnologias propostas por cientistas belgas. Estamos falando da produção de guias de onda de nitreto de silício (SiN) com perdas muito baixas. A tecnologia foi originalmente proposta para a produção de componentes eletrônicos de radiofrequência e, como se viu, também é adequada para a produção de componentes fotônicos com baixo nível de perda. O que é especialmente agradável é que a Imec pode produzir anualmente vários milhares de wafers de 200 mm de diâmetro com chips em suas instalações, o que se tornou um incentivo adicional para os canadenses trabalharem com os belgas.