Motor quântico supercondutor pode impulsionar computadores do futuro
Pesquisadores deram um passo inédito ao construir o primeiro motor térmico quântico cíclico em um circuito supercondutor, abrindo caminho para avanços em computação quântica de larga escala. O experimento, realizado na Universidade Aalto, demonstra como princípios clássicos da termodinâmica podem ser aplicados e testados no universo das partículas subatômicas, onde efeitos como tunelamento e superposição entram em cena.
O dispositivo utiliza um transmon qubit — componente fundamental das tecnologias quânticas atuais — acoplado a um ressonador e a um refrigerador quântico. Operando próximo ao zero absoluto, o sistema foi capaz de transformar pequenas quantidades de calor em trabalho útil de forma repetida, comprovando a viabilidade de motores térmicos quânticos supercondutores.
Para alcançar esse resultado, os cientistas reproduziram o ciclo Otto, processo termodinâmico clássico presente em motores automotivos, dentro do circuito supercondutor. O diferencial técnico está no uso do refrigerador quântico, que pode tanto aquecer quanto resfriar o qubit sob demanda, permitindo controle preciso do fluxo de calor e simplificando a arquitetura do motor.
A inovação abre perspectivas para o desenvolvimento de dispositivos autônomos integrados diretamente aos circuitos quânticos. No futuro, essa abordagem pode reduzir drasticamente a necessidade de cabos de micro-ondas em computadores quânticos com milhares de qubits, diminuindo custos e ruídos indesejados nos sistemas. O estudo reforça o potencial dos motores térmicos quânticos para superar desafios técnicos fundamentais na escalabilidade da computação quântica.
Fonte original: www.sciencedaily.com
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