Nova pesquisa publicada em EPJ D revelou como estados iniciais robustos podem ser preparados em sistemas de informação quântica, minimizando quaisquer transições indesejadas que levam a perdas de informações quânticas.

Por meio de novas técnicas para gerar 'pontos excepcionais' em sistemas de informação quântica, os pesquisadores minimizaram as transições por meio das quais perdem informações para o ambiente ao seu redor.

Recentemente, pesquisadores começaram a explorar os efeitos da mecânica quântica para processar informações de algumas maneiras novas e fascinantes. Um dos principais desafios enfrentados por esses esforços é que os sistemas podem facilmente perder suas informações quânticas à medida que interagem com as partículas em seus ambientes. Para entender esse comportamento, pesquisadores no passado usaram modelos avançados para observar como os sistemas podem evoluir espontaneamente para diferentes estados ao longo do tempo - perdendo suas informações quânticas no processo. Por meio de uma nova pesquisa publicada no EPJ D, M. Reboiro e colegas da Universidade de La Plata, na Argentina, descobriram como estados iniciais robustos podem ser preparados em sistemas de informação quântica, evitando quaisquer transições indesejadas por longos períodos de tempo.

As descobertas da equipe podem fornecer informações valiosas para o campo de rápido avanço da computação quântica; potencialmente permitindo que operações mais complexas sejam realizadas usando os dispositivos de ponta. Seu estudo considerou um sistema de informação quântica "híbrido" baseado em um circuito especializado de metal supercondutor, que interagiu com um conjunto de imperfeições dentro da rede atômica do diamante. Dentro deste sistema, os pesquisadores visavam gerar conjuntos de 'pontos excepcionais'. Quando estes estão presentes, estados de informação não decaem da maneira usual:em vez disso, quaisquer ganhos e perdas de informações quânticas podem ser perfeitamente equilibrados entre os estados.

Ao contabilizar os efeitos quânticos, Reboiro e colegas modelaram como a dinâmica das imperfeições agrupadas foi afetada pelos ambientes circundantes. A partir desses resultados, eles combinavam estados de informação que exibiam grandes probabilidades de transição em longos intervalos de tempo - permitindo-lhes gerar pontos excepcionais. Uma vez que isso aumentou consideravelmente a probabilidade de sobrevivência de um estado, a equipe pôde finalmente preparar estados iniciais robustos contra os efeitos de seus ambientes. Suas técnicas logo poderiam ser usadas para construir sistemas de informação quântica que retêm suas informações por muito mais tempo do que era possível anteriormente.