Um Avanço para o Computador Quântico
O College of California, Waterfront, ganhou uma Honra de Treinamento e Pesquisa Colaborativa do Laboratório Nacional Multicampus do College of California no valor de US $ 3,75 milhões, que permitirá que a universidade se concentre em tornar possível a computação quântica escalável.
Prevê-se que os computadores quânticos superem consideravelmente os sistemas de computador tradicionais mais eficazes em tarefas específicas, como modelar procedimentos químicos complexos, encontrar grandes números primos e criar novas partículas que têm aplicações na medicina.
Esses sistemas de computador mantêm informações quânticas na forma de bits quânticos, ou qubits – sistemas quânticos que podem existir em 2 estados diferentes. Para que os computadores quânticos sejam práticos, no entanto, eles precisam ser “escaláveis”, o que significa que precisam ter a capacidade de aumentar a escala para consistir em muito mais qubits, tornando possível resolver alguns problemas desafiadores.
“O objetivo desta tarefa colaborativa é estabelecer um sistema único para computação quântica que seja genuinamente escalonável tanto quanto muitos qubits”, afirmou Boerge Hemmerling, professor assistente de física e astronomia na UC Waterfront e investigador principal dos três projeto de um ano. “A tecnologia de computação quântica atual está longe de controlar experimentalmente muitos qubits necessários para o computador tolerante a falhas. Isso contrasta fortemente com o que foi realizado em chips de computador padrão em um computador clássico.”
O grupo de estudos de Hemmerling sem dúvida usará tecnologia moderna inteiramente nova para o projeto, como a tecnologia moderna de impressão 3D do Laboratório Nacional Lawrence Livermore, ou LLNL, para fazer armadilhas de íons de microestrutura. Os íons, que são partículas atômicas carregadas, armazenam qubits. A informação quântica é transferida quando os íons realocam uma captura especialmente criada. Os íons capturados são considerados como tendo a possibilidade mais eficaz para compreender a computação quântica.
UC Berkeley, UCLA e UC Santa Barbara participarão da mesma forma com a UCR, atuando como planejadores de projetos. UC Berkeley irá demonstrar gateways quânticos de alta fidelidade com as armadilhas de íons; A UCLA irá desenvolver e testar a assimilação da fibra óptica com as armadilhas; A UC Santa Bárbara irá, sem dúvida, avaliar as armadilhas em atmosferas criogênicas, bem como mostrar o transporte de cordas de íons, e também as instalações do Laboratório de Pesquisa Nacional Lawrence Berkeley serão utilizadas para definir e estabelecer produtos. O UCR demonstrará sistemas de resfriamento simplificados e verificará a possibilidade de captura de elétrons com essas armadilhas.
“Temos uma possibilidade única abaixo de juntar várias equipes dentro do sistema UC, bem como combinar sua proficiência para fazer algo maior do que uma equipe solitária pode alcançar”, afirmou Hemmerling.
O prêmio para o UCR é resultado da competição do Programa de Pesquisa de Taxas da Universidade do Golden State Lab em 2020. Seis propostas, completando mais de $ 21 milhões em três anos, foram concedidas em três locais de estudo que tiram proveito da sinergia do laboratório nacional da UC: estudo de pesquisa de acelerador, ciência da informação quântica e pesquisa relacionada a incêndios florestais.
“Esperamos que as capturas de íons impressos em 3D da microestrutura certamente superem as armadilhas de íons que têm sido usadas hoje em termos de espaço-tempo de armazenamento dos íons e capacidade de preservar e ajustar informações quânticas”, disse Hemmerling. “Mais notavelmente, nossas estruturas retratadas serão escaláveis porque planejamos desenvolver variedades de capturas interconectadas, comparáveis ao estilo de circuito integrado tradicional de muito sucesso. Queremos estabelecer essas armadilhas impressas em 3D exclusivas como um dispositivo de laboratório típico para computação quântica com renovações sobre a tecnologia moderna usada atualmente. “
Hemmerling afirmou que o projeto de estudo deve aproximar os pesquisadores do reconhecimento de um sistema de computador quântico escalável.
“Muitos métodos de computador quântico, embora muito atraentes, ainda não fornecem um sistema escalável que execute cálculos benéficos”, disse ele. “Se quisermos construir um dispositivo que faça algo valioso, precisamos levar em consideração novas rotas. Este é um novo caminho viável.”
Leia o artigo original.
