Os cientistas trabalham há anos na implementação da computação quântica no uso prático do dia a dia. Embora as primeiras demonstrações bem-sucedidas dessa tecnologia tenham ocorrido no final da década de 1990, os computadores quânticos são frágeis e exigem manutenção séria para garantir seu bom funcionamento, tornando sua criação para uso em aplicações cotidianas um grande desafio.
Uma das partes mais complexas de um computador quântico é o qubit supercondutor, um componente da computação quântica que contém indutores e capacitores e depende de circuitos supercondutores. No entanto, de acordo com pesquisas recentes, o qubit supercondutor pode estar diminuindo graças aos cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, que estão desenvolvendo um novo tipo de qubit usando materiais ultrafinos.
Um qubit é um elemento tecnológico difícil de entender porque carrega consigo todas as incertezas da mecânica quântica. Enquanto um bit de computador normal é binário, significando 1 ou 0, um qubit pode ser 1, 0 ou ambos ao mesmo tempo. Isso se deve à superposição quântica, onde dois comprimentos de onda ou partículas diferentes podem ser combinados para que coexistam no mesmo espaço. Essencialmente, uma partícula pode estar em dois lugares ao mesmo tempo, o que permite que um qubit seja 1 ou 0 ao mesmo tempo. Isso permite que os computadores quânticos economizem espaço para dados, bem como executem algoritmos com mais eficiência.
Para funcionar, os qubits devem ser mantidos em uma temperatura de congelamento próxima ao zero absoluto Kelvin. Isso torna a construção de um computador quântico caro e muito difícil. Como esses qubits também usam partículas individuais, eles podem ser muito vulneráveis a outras vibrações, mesmo as pequenas. A maioria dos qubits consiste em um circuito especial de alumínio supercondutor que pode tornar um computador quântico massivo.
Cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts estão desafiando o tamanho convencional dos qubits usando um material ultrafino. Esses materiais, como o nitreto de boro, têm apenas algumas camadas de espessura. Os pesquisadores usaram nitreto de boro hexagonal para formar o isolador dentro do capacitor qubit. Isso permite que o tamanho do capacitor seja reduzido, tornando os qubits menores em geral. Os pesquisadores descobriram que podem criar qubits um centésimo menor que o tamanho tradicional do novo material.
Isso não apenas ajudará a reduzir o tamanho do computador quântico, mas também reduzirá a interferência ou diafonia entre os qubits que podem interferir na operação do computador quântico.
Embora esta pesquisa sugira que ainda há muito trabalho a ser feito, ela destaca um passo importante para tornar os computadores quânticos mais aceitáveis. Com dispositivos menores, será fácil para a sociedade usar essas máquinas, tornando a computação quântica uma parte importante do nosso futuro.
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