Os cientistas propuseram um computador quântico ideal – o neon resfriado ao estado de “pedra” se tornará sua base

Os cientistas diferiram amplamente em suas visões sobre o computador quântico ideal. Propõe-se tomar como base qubits supercondutores, armadilhas ópticas e átomos (íons) sob diversas condições, assim como armadilhas para elétrons em semicondutores e não só. Tudo isso junto e separadamente tem sido seriamente estudado por mais de 20 anos, mas nunca houve uma solução ideal, e isso não existe. É possível que o neon resfriado a um estado sólido se torne a base para um qubit ideal.

Fonte da imagem: Laboratório Nacional Dafei Jin/Argonne

Em artigo recente na revista Nature, uma equipe liderada pelo Laboratório Nacional de Argonne do Departamento de Energia dos EUA anunciou a criação de uma nova plataforma para a formação de qubits (bits quânticos). A plataforma foi baseada no neon de gás neutro puro, que foi resfriado até um estado sólido. A neutralidade e pureza do neon garantiram o mais alto grau de imunidade ao ruído do qubit de influências externas e, consequentemente, sua estabilidade – a capacidade de manter estados quânticos por um tempo suficientemente longo.

Os cientistas usaram um elétron como o qubit real. Um elétron foi emitido por um filamento de lâmpada incandescente comum quando aquecido e atingiu a superfície do neon resfriado, onde ficou preso. Na imagem acima, o filamento de tungstênio emite elétrons, que são capturados pelo néon resfriado sólido (vermelho). O circuito é controlado por um circuito supercondutor sob o cubo de néon. Azul mostra o estado quântico de um elétron na superfície do neon (a função de onda do artista).

Em uma série de experimentos, os cientistas mostraram que um único elétron em neon sólido manteve o estado de superposição por um longo tempo – o tempo de coerência acabou sendo comparável às variantes de qubits que estão em desenvolvimento há mais de 20 anos. Em outras palavras, a nova plataforma no início provou ser muito, muito promissora. Outra questão é: ela se tornará a base para qubits ideais? Os cientistas vão procurar uma resposta para isso em novos estudos.