Físicos do Instituto de Ciências Moleculares do Instituto Nacional de Ciências Naturais do Japão desenvolveram um novo
Em seu trabalho, os cientistas usarampinças para capturar dois átomos de rubídio resfriados a quase zero absoluto e separados por apenas um mícron. Ao atingir átomos com um feixe de laser especial que brilha por apenas 10 picossegundos (10 trilionésimos de segundo), eles dispararam o portão de dois qubits mais rápido do mundo, criando um emaranhamento quântico entre dois átomos individuais em 6,5 ns.
Portão de Dois Qubits - Basecomputadores quânticos de alto desempenho. Esta é uma operação lógica no estado quântico de dois qubits. Uma variação da porta implementada no estudo é uma "porta Z controlada". Esta é uma operação que altera a superposição quântica do primeiro qubit de "0 mais 1" para "0 menos 1" se o segundo qubit estiver no estado 1.
Esquerda:O estado quântico do qubit é governado pelo orbital do elétron. À direita: Esquema de funcionamento do dispositivo: dependendo do estado do primeiro átomo, a ação do laser altera ou mantém o valor do segundo átomo. Imagens: Takafumi Tomita, IMS, Instituto Nacional de Ciências Naturais
A precisão (fidelidade) de um portão quântico degradadevido ao ruído do ambiente externo e a um laser em funcionamento, o que dificulta o desenvolvimento de computadores quânticos, explicam os autores do trabalho. Como a escala de tempo do ruído é tipicamente maior que um µs, uma porta quântica que funciona mais rápido será capaz de evitar interferências externas. E isso aumentará a precisão dos cálculos.
O portão quântico criado pelos físicos funcionapelo menos duas vezes mais rápido que o ruído, o que significa que pode ignorá-lo. Os cientistas acreditam que a nova tecnologia superará a limitação de energia relacionada ao ruído dos computadores quânticos supercondutores e de íons presos, que atualmente são considerados os mais promissores.
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