Imagem pseudocolorida do circuito do roteador quântico
Fundição MIT SQUILL
Os computadores quânticos poderiam executar algoritmos úteis com mais rapidez, graças aos novos roteadores quânticos que ajudam os dados a chegar ao lugar certo com mais rapidez.
Os computadores tradicionais usam memória de acesso aleatório (RAM) para armazenar temporariamente algumas informações e evitar lentidão ao enfrentar programas complexos. O componente chave para construir QRAM, a versão quântica da RAM, é o roteador. Este não é um roteador que direciona as consultas da Internet para o endereço IP apropriado, mas um roteador interno que direciona o tráfego de informações dentro do seu computador.
Connie Miao Pesquisadores da Universidade de Stanford, na Califórnia, desenvolveram agora um dispositivo desse tipo. “Este projeto foi motivado por um algoritmo que usa QRAM. Havia muitos artigos que basicamente diziam: ‘Se você tem QRAM, você pode fazer XYZ’, mas isso não foi mostrado (experimentalmente)”, diz ela.
O novo roteador é feito de qubits, os blocos básicos de construção de todos os computadores quânticos e memórias quânticas, feitos de minúsculos circuitos supercondutores e controlados por pulsos eletromagnéticos. Como um roteador tradicional, esse roteador quântico enviava informações quânticas para um endereço quântico. O que torna este dispositivo completamente quântico é que ele pode codificar endereços não apenas em um lugar, mas em dois lugares. A equipe testou isso com três qubits e descobriu que a fidelidade da fiação estava em torno de 95%.
Isso significa que se o dispositivo fosse integrado à QRAM, ele poderia potencialmente enviar informações para um estado quântico onde seria impossível dizer em qual dos dois locais as informações estão armazenadas. Este é exatamente o tipo de fenômeno que se acredita tornar os computadores quânticos poderosos.
Lumin Duan Uma equipe da Universidade Tsinghua da China construiu anteriormente um roteador quântico que funcionou apenas durante parte de sua operação, mas diz que o novo dispositivo é um passo importante para a construção de QRAM prático e pode permitir a execução de algoritmos de aprendizado de máquina quântico.
membros da equipe David Schuster Os professores de Stanford dizem que ainda há muitas perguntas sem resposta sobre onde exatamente o roteamento quântico fará uma diferença prática, mas as opções variam de algoritmos bem conhecidos para pesquisa em bancos de dados até a criação de endereços IP quânticos para futuras iterações da Internet.
No entanto, a versão atual do roteador ainda não é confiável o suficiente para algumas dessas aplicações, e versões futuras devem ser criadas para reduzir erros e conter mais qubits, disse ele. Sebastião Leger Trabalhei neste projeto na Universidade de Stanford.
Revistas de referência: PRX Quantum, Sob imprensa
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