A computação quântica está a um passo de um avanço significativo graças à pesquisa que explora qubits de elétrons em superfícies de néon sólido. Liderado pelo Professor Wei Guo do FAMU-FSU College of Engineering, o estudo publicado na Physical Review Letters revela como pequenas imperfeições na superfície do néon podem estabilizar estados quânticos de elétrons. Essas descobertas possibilitam a manipulação controlada dos elétrons, crucial para a funcionalidade dos computadores quânticos.
Os qubits, ou bits quânticos, precisam existir em estados simultâneos de 0 e 1 por longos períodos, conhecidos como tempos de coerência. Os qubits de néon sólido mostraram tempos de coerência estendidos de até 0,1 milissegundo, muito superior aos qubits convencionais. Esse aumento deve-se à pureza e inércia do néon sólido, além de resolver problemas de vibrações em superfícies líquidas.
Para otimizar ainda mais esses qubits, é essencial controlar as condições de fabricação, como temperatura e pressão de injeção do néon. Essas melhorias na fabricação nos aproximam de um futuro onde a computação quântica pode resolver cálculos atualmente impossíveis.
Impacto na Computação Quântica
A computação quântica promete revolucionar diversas áreas, desde criptografia até simulação de materiais e fármacos. Os qubits de néon sólido, com seus tempos de coerência prolongados, representam um passo crucial para tornar essa tecnologia uma realidade prática. Com maior estabilidade e precisão na manipulação dos estados quânticos, é possível alcançar níveis de processamento inatingíveis pelos computadores clássicos.
Aplicações Futuras
A pesquisa abre portas para novas aplicações em tecnologias emergentes. A capacidade de manipular estados quânticos com precisão pode levar ao desenvolvimento de novos tipos de sensores quânticos, sistemas de comunicação mais seguros e simulações complexas de sistemas físicos e químicos. À medida que os cientistas continuam a aperfeiçoar a tecnologia, podemos esperar uma integração mais ampla da computação quântica em diversas indústrias.
Colaborações e Apoio
Este estudo foi apoiado pela National Science Foundation, a Gordon and Betty Moore Foundation e o Air Force Office of Scientific Research. A colaboração entre essas instituições e os pesquisadores ressalta a importância e o potencial impacto dessa descoberta na ciência e na tecnologia.
Fonte: Quantum Riddle Solved? How Solid Neon Qubits Could Change Computing Forever
