Os computadores quânticos estão sendo desenvolvidos por equipes que trabalham não apenas em universidades, mas também no Google, IBM, Microsoft e D-Wave, uma empresa start-up. E as coisas estão evoluindo rapidamente, disse Nicolas Sangouard, Professor SNSF da Universidade de Basel. "Em alguns anos, no máximo, Espero que o poder de computação dos computadores quânticos ultrapasse significativamente o poder de computação dos computadores comuns. Chamamos isso de 'supremacia quântica' ".

Sangouard e seus colegas de trabalho recentemente mostraram como verificar se esses computadores são adequados para o propósito. Pois eles não são apenas poderosos, mas também muito delicados:alguns operam em temperaturas extremas de até 270 graus abaixo de zero. A abordagem dos pesquisadores permite que eles certifiquem todos os componentes de um computador quântico - desde a memória de curto e longo prazo, para processadores de informação, aos conversores necessários para conectar o computador a uma rede segura de comunicações quânticas. O protocolo oferece uma vantagem adicional:utiliza apenas os componentes já existentes no computador, evitando assim a necessidade de dispositivos adicionais. Em princípio, o protocolo funcionará com qualquer tipo de computador quântico, qualquer que seja a tecnologia por trás disso.

Uma máquina que testa a si mesma

"O poder dos computadores quânticos é o que os torna difíceis de certificar, "diz Sangouard." Mesmo os computadores comuns mais rápidos são lentos demais para verificar os cálculos feitos por esses dispositivos. " os computadores quânticos eventualmente serão capazes de se comunicar uns com os outros com segurança por meio de uma rede de comunicações quânticas dedicada. Portanto, é importante ter certeza de que eles não são um elo fraco, disse Sangouard.

É por isso que a equipe de pesquisa desenvolveu um método de certificação completamente quântico que usa os próprios blocos de construção do computador. "Fomos inspirados pelos testes da Bell, que foram concebidos por um físico que trabalhava no CERN na década de 1960, "diz Sangouard." Normalmente, esses testes são usados ​​para verificar se as partículas estão se comportando de acordo com as regras quânticas. Modificamos os testes para permitir que eles verifiquem o funcionamento dos vários componentes de um computador quântico. Como esse dispositivo é basicamente capaz de fazer os testes, nosso procedimento é muito simples de configurar e não requer nenhuma habilidade especial. "

“O que motivou o projeto foi uma palestra de um seminário de um cientista convidado para a Universidade de Basel, "diz Sangouard." A palestra tratou de um aspecto complicado da física quântica, mas estávamos motivados a traduzi-lo em um método útil para computadores quânticos. Para mim, esse é um exemplo perfeito de como uma conferência não é apenas um meio de aprendizagem de forma passiva, mas também oferece oportunidades significativas para inovar. "