Há pouco mais de um mês, a comunidade científica que está trabalhando
para construir os primeiros computadores quânticos comemorou quando
três equipes conseguiram, por meio de técnicas diferentes, armazenar bits quânticos em cristais sólidos.
Agora, outras duas equipes eclipsaram de vez aquele avanço,
conseguindo armazenar os qubits por tempos muito longos, quase
inimagináveis há alguns anos.
Os bits quânticos podem ter vários valores ao mesmo tempo, mas eles
perdem todos eles muito facilmente, devido a um fenômeno chamado
decoerência, que destrói o fenômeno quântico básico do qubit, o
entrelaçamento.
Assim, uma das saídas é isolar o qubit o máximo possível do ambiente
ao seu redor, mantendo-o livre da decoerência enquanto ele precisar
simplesmente ficar armazenado.
No momento de fazer cada cálculo, o qubit pode ser trazido para um
local onde ele possa interagir com outros qubits, sendo levado de volta
tão logo cumpra sua tarefa.
É aí que entram as duas inovações: duas equipes independentes
conseguiram armazenar bits quânticos por períodos incrivelmente longos,
e, mais importante, os dois esquemas funcionam em cristais sólidos, e
não nas complicadas nuvens de gases superfrios.
Silício ou diamante
A primeira equipe conseguiu armazenar um dado quântico no interior de um cristal de silício-28 por até 3 minutos.
A segunda equipe manteve a informação quântica no interior de um cristal de diamante, em uma estrutura conhecida como vacância de nitrogênio, por até 1,4 segundo.
Embora possa parecer que o primeiro experimento leva uma grande
vantagem sobre o primeiro, na verdade, em termos práticos, é o contrário
que se dá.
Isto porque o qubit foi armazenado no "defeito" de nitrogênio a
temperatura ambiente, enquanto o cristal de silício faz o mesmo trabalho
a uma temperatura de cerca de 2 Kelvin.
Os dois experimentos tiram proveito do spin do núcleo dos átomos, que
é mais resistente às influências externas, que levam à decoerência, do
que os spins dos elétrons.
As duas equipes desenvolveram técnicas ópticas para acoplar o spin
nuclear para um qubit baseado em um elétron, que pode ser transferido
para operar externamente e trazido de volta para ser armazenado em
segurança no spin nuclear.
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