Imagem em cores falsas de um circuito roteador quântico
Fundição MIT SQUILL
Os computadores quânticos podem ser capazes de executar algoritmos úteis mais rapidamente, graças aos novos roteadores quânticos que ajudam os dados a chegar ao lugar certo mais rapidamente.
Os computadores tradicionais evitam ficar lentos diante de programas complexos, usando memória de acesso aleatório (RAM) para armazenar algumas informações temporariamente. O componente chave para construir a contraparte quântica da RAM, QRAM, é um roteador. Não é o roteador que direciona suas solicitações de internet para o endereço IP correto, mas sim o roteador interno que direciona o tráfego de informações dentro do computador.
Connie Miao da Universidade de Stanford, na Califórnia, e colegas criaram agora um dispositivo desse tipo. “Este projeto é motivado por algoritmos que usam QRAM. Existem muitos artigos que basicamente dizem: ‘Se tivéssemos QRAM, poderíamos fazer XYZ’, mas isso não foi comprovado (experimentalmente)”, disse ele.
O novo roteador consiste em qubits, os blocos básicos de construção de todos os computadores quânticos e memória quântica, feitos de minúsculos circuitos supercondutores e controlados por pulsos eletromagnéticos. Semelhante aos roteadores tradicionais, esses roteadores quânticos enviam informações quânticas para endereços quânticos. O que diferencia este dispositivo como um dispositivo totalmente quântico é que ele permite que endereços sejam codificados não apenas em um local, mas em uma superposição de dois locais. A equipe testou com três qubits e descobriu que a rota tinha uma precisão de cerca de 95%.
Isto significa que se a informação for alimentada na QRAM, o dispositivo pode empurrar a informação para um estado quântico tal que é impossível saber em qual dos dois locais está armazenada – um fenómeno que se acredita tornar os computadores quânticos poderosos.
Luming Duan da Universidade de Tsinghua, na China, cuja equipe construiu anteriormente um roteador quântico que funcionou apenas por algumas execuções, disse que o novo dispositivo é um passo importante para a construção de QRAM prático, que permitiria a execução de algoritmos de aprendizado de máquina quântico.
Membros da equipe David Schuster da Universidade de Stanford diz que ainda há muitas questões em aberto sobre onde o roteamento quântico pode realmente fazer uma diferença prática, mas as opções são amplas, desde algoritmos bem conhecidos para pesquisar bancos de dados até a criação de endereços IP quânticos para futuras iterações da Internet.
Dito isso, as versões atuais do roteador ainda não são confiáveis o suficiente para alguns desses usos, então precisarão ser feitas para terem menos erros e conterem mais qubits no futuro, disse ele. Sébastien Léger na Universidade de Stanford, que trabalhou no projeto.
Referência do diário: PRX Quantum, pressionado
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