Harvard criou um sistema para um computador quântico funcionar para sempre.

Cientistas da Universidade de Harvard anunciaram um avanço na criação de computadores quânticos avançados. Nos últimos cinco anos, eles desenvolveram uma plataforma para suportar a operação contínua de um computador quântico. A plataforma mantém qubits automaticamente sem intervenção humana, reabastecendo-os com átomos para substituir partículas que escapam acidentalmente, garantindo a operação contínua do sistema sem as irritantes reinicializações de hoje.

Fonte da imagem: Universidade Harvard

Um avanço foi anunciado por uma equipe de físicos de Harvard liderada pelo ex-aluno do MIPT, Professor Mikhail Lukin. Eles criaram a primeira máquina de computação quântica do mundo capaz de operar continuamente sem precisar reiniciar. A conquista é descrita na última edição da revista Nature. O sistema, criado em laboratório, permitiu que a plataforma quântica operasse por mais de duas horas e, teoricamente, indefinidamente.

Ao contrário dos computadores clássicos, que usam bits com estados 0 ou 1, as máquinas quânticas operam com qubits, incluindo aqueles baseados em partículas subatômicas que podem existir em múltiplos estados simultaneamente — em superposição. Isso permite que problemas complexos sejam resolvidos em minutos, em vez de milênios. A descoberta, feita em parceria com cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), promete revolucionar a medicina, as finanças e a criptografia, áreas onde a computação intensiva é necessária para modelagem e otimização molecular.

O principal problema com os computadores quânticos há muitos anos tem sido a perda de átomos — o processo pelo qual as partículas subatômicas que formam os qubits escapam do sistema, levando à perda de informações e mau funcionamento. Anteriormente, mesmo os dispositivos mais avançados operavam por apenas alguns milissegundos, ou cerca de 13 segundos no máximo, impossibilitando cálculos de longo prazo. Isso não afeta todos os computadores quânticos, mas afeta particularmente os qubits feitos de átomos neutros, que são o tema do trabalho do grupo de Lukin em Harvard.

O projeto de Lukin, lançado há cinco anos, visava justamente superar essa barreira. A nova máquina possui 3.000 qubits.A máquina demonstra estabilidade ao injetar até 300.000 átomos por segundo para compensar as perdas.

A solução principal foram duas ferramentas inovadoras: uma “grade transportadora óptica” e “pinças ópticas”, que movem e reabastecem átomos sem interromper a informação quântica. Segundo os cientistas, “agora não há limite fundamental para a vida útil de nossos computadores quânticos atômicos — podemos substituir átomos perdidos por novos”. Essa tecnologia garante a continuidade, preservando a integridade do sistema. Os pesquisadores enfatizam que o roteiro para desenvolvimento futuro é claro e que a máquina já demonstra potencial para escalabilidade.

“Esta é simplesmente uma área com enorme potencial para inovação”, explicam os pesquisadores. “Estamos preenchendo a lacuna entre o que o hardware pode fazer e o que os algoritmos prometem. Esta área está pronta para ser descoberta.”