Os computadores quânticos desenvolvidos até agora têm sido os dispositivos que alimentam laboratórios inteiros. Agora, físicos da Universidade de Innsbruck construíram um protótipo de computador quântico com armadilha de íons que pode ser usado em data centers.
Ele se encaixa em dois racks de servidor de 19 polegadas, semelhantes aos usados em data centers em todo o mundo. O dispositivo autônomo compacto demonstra quando essa tecnologia se tornará mais acessível.
Nas últimas três décadas, as bases para a construção de computadores quânticos foram estabelecidas na Universidade de Innsbruck, na Áustria. Como parte do projeto EU Flagship Quantum Technologies, pesquisadores do Departamento de Física Experimental de Innsbruck criaram um modelo de demonstração de um computador quântico compacto com uma armadilha de íons.
Nossos experimentos de computação quântica normalmente ocupam laboratórios que variam de 30 a 50 metros quadrados, diz Thomas Monz, da Universidade de Innsbruck.
Nós nos esforçamos para colocar as tecnologias desenvolvidas aqui em Innsbruck no menor espaço possível, ao mesmo tempo em que aderimos aos padrões comumente usados na indústria. O novo dispositivo tem como objetivo mostrar que em breve os computadores quânticos estarão prontos para uso em data centers.
Conseguimos mostrar que a compactação não precisa prejudicar a funcionalidade, acrescenta Christian Marchignak da equipe de Innsbruck.
Os blocos de construção individuais do primeiro computador quântico compacto do mundo tiveram de ser bastante reduzidos. Por exemplo, a parte central de um computador quântico, uma armadilha de íons instalada em uma câmara de vácuo, ocupa apenas uma fração do espaço anteriormente necessário.
Foi fornecido a pesquisadores pela Alpine Quantum Technologies (AQT), uma subsidiária da Universidade de Innsbruck e da Academia Austríaca de Ciências, que visa criar um computador quântico comercial. Outros componentes foram fornecidos pelo Instituto de Óptica Aplicada e Engenharia de Precisão. Fraunhofer em Jena e TOPTICA Photonics de Munique, Alemanha.
Até 50 bits quânticos:
O computador quântico compacto pode operar de forma autônoma e em breve será programado online. Um desafio particular era garantir a estabilidade do computador quântico.
Os computadores quânticos são muito sensíveis e, no laboratório, são protegidos de influências externas por medidas cuidadosamente projetadas. Surpreendentemente, a equipe de Innsbruck conseguiu aplicar esse padrão de qualidade ao dispositivo compacto, garantindo assim uma operação segura e sem problemas.
Além da estabilidade, um fator decisivo para o uso industrial de um computador quântico é o número de bits quânticos disponíveis. Assim, em sua recente campanha de financiamento, o governo alemão definiu a meta de primeiro criar computadores quânticos de demonstração com 24 qubits totalmente funcionais.
Os físicos de Innsbruck já alcançaram esse objetivo. Eles foram capazes de controlar individualmente e emaranhar com sucesso até 24 íons com o novo dispositivo.
No próximo ano, queremos ser capazes de fornecer um dispositivo com 50 bits quânticos controláveis individualmente ”, diz Thomas Monz, já olhando para o futuro.
2021-06-19 12:07:46
Autor: Vitalii Babkin