Físicos de Zurique criam uma rede local para um computador quântico

Os volumosos sistemas criogênicos dos modernos computadores quânticos, por definição, não podem acomodar centenas ou mais qubits. O sistema será muito grande – do tamanho de uma sala ou até de uma casa. Uma saída poderia ser a criação de clusters. Resta resolver o problema da conexão de rede dos sistemas em um cluster, mantendo o emaranhamento quântico. Para isso, os físicos de Zurique foram capazes de criar uma rede quântica de área local experimental.

Et zurich

Um grupo de físicos da Universidade de Tecnologia de Zurique (ETH Zurique) demonstrou uma linha quântica de microondas com cinco metros de comprimento. Essa é a linha mais longa do tipo até o momento. Pode ser usado tanto para futuras redes quânticas de computadores quanto para experimentos no campo da pesquisa fundamental em física quântica.
Uma linha de microondas é um guia de ondas de metal entre dois processadores quânticos. Como os processadores quânticos, o guia de ondas é resfriado por hélio líquido a uma temperatura de –273,15 ° C. O guia de ondas é separado do ambiente externo por uma caixa de cobre multicamada, cujo peso é um quarto de tonelada. Isso permite que você mantenha a temperatura no nível baixo necessário. Essas baixas temperaturas são necessárias para eliminar distúrbios térmicos que violam o estado de superposição quântica e levam a erros de cálculo.
A linha de comunicação entre processadores quânticos é necessária para trocar estados de superposição entre eles ou para criar emaranhamento, de modo que o cluster quântico funcione como um único computador quântico. O emaranhamento é realizado usando fótons de microondas. Um gerador em um sistema emite um fóton, que percorre uma distância através do guia de ondas e é recebido pelo segundo sistema. Experimentos com uma linha de micro-ondas de 5 metros mostraram que, durante a transferência de fótons, os qubits em sistemas acoplados sofreram decoerência mínima (incompatibilidade).

Et zurich

Paralelamente, os físicos criaram um medidor de 10 metros e planejam criar uma linha de comunicação quântica de 30 metros. Uma linha de 10 metros de comprimento já foi criada e testada por resfriamento, mas ainda não foram feitas experiências sobre ela. Uma linha com 30 metros de comprimento será criada posteriormente. Se o mesmo design da caixa de isolamento térmico for realizado, serão necessárias uma tonelada e meia de cobre. Obviamente, o esquema de isolamento térmico ainda não foi elaborado. .