Os físicos japoneses alcançaram coerência quântica à temperatura ambiente – isso simplificará os computadores quânticos

Estados quânticos consistentes têm medo de qualquer interferência, o que complica a implementação de computadores quânticos. Para reduzir o ruído, eles são resfriados a temperaturas extremamente baixas, mas idealmente os sistemas quânticos deveriam operar em temperatura ambiente, sem a qual seu uso generalizado é impossível. Talvez novos trabalhos de cientistas japoneses que conseguiram alcançar a coerência quântica em condições normais sem resfriamento criogênico ajudem nisso.

Fonte da imagem: Science Advances

Os físicos estudaram as propriedades quânticas de moléculas como os cromóforos. Eles podem absorver radiação eletromagnética de certos comprimentos de onda e também emitir em uma determinada faixa. Anteriormente, fotocélulas para painéis solares promissores eram criadas com base em cromóforos, mas não foram estudadas no contexto das necessidades da computação quântica ou de sensores quânticos.

Os físicos japoneses colocaram moléculas cromóforas nas chamadas estruturas metal-orgânicas (MOFs). Este é um material microporoso capaz de absorver e isolar porções extremamente pequenas de uma substância umas das outras. Pares de elétrons em moléculas cromóforas encontravam-se em superposição um em relação ao outro.

A sondagem por microondas mostrou que os spins dos elétrons permaneceram em um estado coerente por cerca de 100 ns. A maior customização dos sistemas promete aumentar ainda mais o tempo de coerência quântica na plataforma apresentada, o que pode ser considerado um avanço, já que tudo isso foi obtido em temperatura ambiente normal, o que é muito barato e muito mais acessível que as modernas plataformas criogênicas quânticas.

Qubits super-resfriados podem permanecer em um estado consistente (coerente) de incerteza quântica por vários milissegundos. Nisto comparam-se favoravelmente com o esquema proposto pelos japoneses. No entanto, o preço da emissão e o custo de operação dos sistemas criogênicos também reduzem significativamente o valor prático dos cálculos e simulações quânticas.

Só podemos esperar que os físicos japoneses consigam levar o seu desenvolvimento ao nível dos computadores quânticos ou dos sensores quânticos. Por enquanto, esta é apenas uma demonstração de capacidades que ainda precisam ser trabalhadas, conforme relataram em artigo na revista Science Advances.