Ondas sonoras minúsculas podem superar desafio da computação quântica
Pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas John A. Paulson, da Universidade Harvard, apresentaram um novo método para proteger informações quânticas delicadas usando vibrações mecânicas microscópicas, conhecidas como fônons. Essa inovação permite que ondas sonoras em escala nanométrica não apenas transportem dados entre qubits, mas também ajudem a preservar a chamada coerência quântica, fundamental para o funcionamento de redes quânticas compactas integradas em chips.
O avanço foi alcançado ao demonstrar uma proteção de coerência totalmente mecânica para qubits baseados em defeitos de silício em diamante. Em vez de depender de pulsos convencionais de micro-ondas, os cientistas aplicaram continuamente um campo mecânico feito de fônons, transformando o qubit em um estado “vestido” por esse campo acústico. Esse mecanismo reduz a vulnerabilidade do qubit a ruídos ambientais de baixa frequência, aumentando significativamente o tempo durante o qual ele mantém suas propriedades quânticas.
A equipe conseguiu ampliar o tempo de coerência do spin do centro de vacância de silício em cerca de três vezes, superando uma das principais limitações para a integração eficiente entre forte acoplamento com fônons e memória quântica duradoura no mesmo dispositivo. O método é compatível com cavidades fonônicas já utilizadas para conectar diferentes nós em redes quânticas, sugerindo aplicações práticas em sistemas híbridos que combinam múltiplos tipos de qubits.
Os resultados indicam que fônons podem desempenhar um papel duplo: transportar informações e proteger memórias quânticas simultaneamente. Essa abordagem abre caminho para o desenvolvimento de dispositivos quânticos mais confiáveis e compactos, com potencial para acelerar a implementação de redes e tecnologias híbridas no campo da computação quântica.
Fonte original: www.sciencedaily.com
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