Computação Quântica Em Silício Atinge 99% De Precisão

A pesquisa liderada pela UNSW Sydney abre caminho para grandes processadores quânticos baseados em silício para fabricação e aplicação no mundo real.

Pesquisadores australianos provaram que a computação quântica quase livre de erros é possível, abrindo caminho para construir dispositivos quânticos baseados em silício compatíveis com a atual tecnologia de fabricação de semicondutores.

“A publicação de hoje na Nature mostra que nossas operações estavam 99% livres de erros”, diz a professora Andrea Morello da UNSW, que liderou o trabalho.

“Quando os erros são tão raros, torna-se possível detectá-los e corrigi-los quando ocorrem. Isso mostra que é possível construir computadores quânticos com escala e potência suficientes para lidar com computação significativa”.

Computação quântica em silício atinge o limite de 99%

O artigo de Morello é um dos três publicados hoje na Nature que confirmam independentemente que a computação quântica robusta e confiável em silício é agora uma realidade. Este avanço aparece na capa da revista.

Morello et al alcançaram fidelidades de operação de 1 qubit de até 99,95 por cento e fidelidade de 2 qubits de 99,37 por cento com um sistema de três qubits composto por um elétron e dois átomos de fósforo, introduzido no silício via implantação de íons.

Uma equipe de Delft na Holanda liderada por Lieven Vandersypen alcançou 99,87% de fidelidade de 1 qubit e 99,65% de 2 qubit usando spins de elétrons em pontos quânticos formados em uma pilha de silício e liga de silício-germânio (Si/SiGe).

Uma equipe RIKEN no Japão liderada por Seigo Tarucha alcançou 99,84% de fidelidade de 1 qubit e 99,51% de 2 qubit em um sistema de dois elétrons usando pontos quânticos Si/SiGe.

As equipes da UNSW e Delft certificaram o desempenho de seus processadores quânticos usando um método sofisticado chamado tomografia por conjunto de portas, desenvolvido no Sandia National Laboratories, nos EUA, e disponibilizado abertamente para a comunidade de pesquisa.

Morello havia demonstrado anteriormente que poderia preservar informações quânticas em silício por 35 segundos, devido ao extremo isolamento de spins nucleares de seu ambiente.

“No mundo quântico, 35 segundos é uma eternidade”, diz o Prof. Morello. “Para fazer uma comparação, nos famosos computadores quânticos supercondutores do Google e da IBM, a vida útil é de cerca de cem microssegundos – quase um milhão de vezes mais curta.”

Todos os computadores existentes implantam alguma forma de correção de erros e redundância de dados, mas as leis da física quântica impõem severas restrições sobre como a correção ocorre no computador quântico. O Prof. Morello explica: “Você normalmente precisa de taxas de erro abaixo de 1% para aplicar protocolos de correção de erros quânticos. Tendo agora alcançado esse objetivo, podemos começar a projetar processadores quânticos de silício que aumentam e operam de forma confiável para cálculos úteis.”

Consultado a: 21\01\2022

https://newsconcerns.com/quantum-computing-in-silicon-hits-99-accuracy-sciencedaily/