p Impressão artística de um ressonador supercondutor acoplado ao seu ambiente de mecânica quântica. Crédito:Heikka Valja.
p Os computadores quânticos precisam preservar as informações quânticas por um longo tempo para serem capazes de solucionar problemas importantes mais rapidamente do que um computador normal. As perdas de energia levam o estado do qubit de um a zero, destruindo informações quânticas armazenadas ao mesmo tempo. Consequentemente, cientistas de todo o mundo têm trabalhado tradicionalmente para remover todas as fontes de perda - ou dissipação - de energia dessas máquinas. p O Dr. Mikko Mottonen da Aalto University e sua equipe de pesquisa adotaram uma abordagem diferente. "Anos atrás, percebemos que os computadores quânticos realmente precisam de dissipação para operar com eficiência. O truque é tê-lo apenas quando você precisar, " ele explica.
p Em seu artigo a ser publicado em 11 de março de 2019 em
Física da Natureza , cientistas da Aalto University e da University of Oulu demonstram que podem aumentar a taxa de dissipação por um fator de mil em um ressonador supercondutor de alta qualidade sob demanda - tais ressonadores são usados em protótipos de computadores quânticos.
p "O refrigerador de circuito quântico que inventamos recentemente foi a chave para atingir essa sintonia de dissipação. Os computadores quânticos do futuro precisam de um recurso semelhante para poder controlar a perda de energia sob demanda, "diz Mottonen.
p De acordo com o primeiro autor da obra, Dr. Matti Silveri, os resultados de maior significado científico foram inesperados.
p "Para nossa grande surpresa, observamos uma mudança na frequência do ressonador quando ligamos a dissipação. Setenta anos atrás, O vencedor do Nobel Willis Lamb fez suas primeiras observações de pequenas mudanças de energia nos átomos de hidrogênio. Vemos a mesma física, mas pela primeira vez em sistemas quânticos projetados, "explica Silveri.
p As observações de Lamb foram revolucionárias na época. Eles mostraram que modelar o átomo de hidrogênio sozinho não era suficiente; campos eletromagnéticos devem ser considerados, mesmo que sua energia seja zero. Este fenômeno agora é confirmado também em circuitos quânticos.
p A chave para a nova observação foi essa dissipação, e, portanto, a mudança de energia, pode ser ligado e desligado. O controle de tais mudanças de energia é crítico para a implementação da lógica quântica e dos computadores quânticos.
p "Construir um computador quântico em grande escala é um dos maiores desafios da nossa sociedade, "Mottonen diz.