Computação quântica em silício avança para máquinas maiores

A computação quântica em silício entrou em uma etapa voltada à engenharia necessária para construir máquinas maiores. Além de demonstrar o funcionamento de alguns qubits, os pesquisadores precisam controlar muitos deles, transportar informações entre regiões do processador e corrigir erros sem tornar a estrutura inviável.

Dois experimentos publicados em julho avançaram nesses pontos. Um deles combinou um processador de silício com eletrônica de controle capaz de operar em temperaturas criogênicas. O chip tem uma matriz de 54 pontos quânticos, com possibilidade de configurar até 18 qubits, e um controlador CMOS responsável pela geração dos sinais de operação. O sistema também executou códigos de detecção e correção de erros.

A integração do controle próximo ao processador busca reduzir um problema que aumenta conforme a máquina cresce: a fiação. Cada qubit pode demandar conexões para comando e leitura, enquanto o equipamento precisa permanecer extremamente frio. Os qubits baseados no spin de elétrons em pontos quânticos também são compatíveis com processos de fabricação CMOS, usados na produção de semicondutores em larga escala.

Em outro resultado, os pesquisadores controlaram um processador efetivo de cinco qubits e fizeram verificações de paridade ligadas à correção de erros. A movimentação dos qubits foi apresentada como alternativa a arquiteturas nas quais cada unidade precisa ficar conectada diretamente às vizinhas.

Ainda permanecem desafios relacionados a ruído, fidelidade das operações, leitura, interconexões e variações microscópicas do silício. Em agosto, pesquisadores ligados ao Argonne National Laboratory associaram diferenças em escala atômica em wafers industriais a falhas nos qubits, indicando um obstáculo para a fabricação de sistemas maiores.

Fonte: band.com.br