Os defeitos nos computadores quânticos são o maior obstáculo ao seu uso generalizado. Mas agora uma equipe de cientistas afirma que pode encontrar uma maneira de detê-los, usando átomos de antimônio e um experimento mental com o gato de Schrödinger.

Os cientistas usaram o famoso experimento mental "Catão de Schrödinger" Encontre soluções para os grandes problemas dos futuros computadores quânticos: Eliminação de erros.

O novo método foi publicado na quarta-feira em física naturalcodificando informações quânticas em Átomos de antimônio.

Como explica a WordsSideKick.com, um átomo de antimônio tem oito estados possíveis, tornando-o uma maneira mais segura de armazenar dados do que um bit quântico de dois estados (qubit).

Damos, portanto, um passo importante no sentido de reduzir a probabilidade de ocorrência de erros em sistemas quânticos e, quando ocorrem, torná-los mais fáceis de detectar e corrigir – um obstáculo fundamental ao desenvolvimento de computadores quânticos funcionais.

Proposto pela primeira vez por físicos Erwin Schrodinger Em 1925, seu experimento mental Descreve as estranhas regras do mundo quântico.

Schrödinger imaginou um gato em uma caixa contendo um frasco de veneno, cujo mecanismo de abertura era controlado por decaimento radioativo - um processo quântico completamente aleatório.

Até que a caixa seja aberta e o gato seja observado, a mecânica quântica rege a teoria de que o misterioso felino existirá em uma superposição de estados:IE, morto e vivo ao mesmo tempo.

No caso dos qubits, como explica a Live Science, a informação quântica associada aos estados 0 ou 1 de um computador clássico pode ser codificada nos estados de “spin up” e “spin down” do átomo.

Se o ruído dentro de um computador quântico fizer com que o spin mude repentinamente (o que acontece com frequência), o estado quântico será perdido, Gerar erros e destruir as informações contidas neles.

O antimônio está chegando

Para resolver este problema, os pesquisadores do novo estudo usaram Átomos de antimônio (com oito sentidos de rotação diferentes), localizado dentro de um chip quântico de silício.

As seis direções de spin adicionais do átomo de antimônio (alcançadas pela natureza composta do átomo adicionando vários spins individuais) significam que, diferentemente de um sistema de dois estados de spin, Um único erro não é mais suficiente para destruir a mensagem codificada.

“Como diz o ditado, os gatos têm sete vidas. Nosso “gato” metafórico realmente tem sete vidas: Em outras palavras, são necessários sete erros consecutivos para transformar um “0” em “1”! ”disseram os coautores do estudo benjamin williamA Universidade de Nova Gales do Sul (UNSW), na Austrália, disse em um comunicado.

Com esse sistema em mãos, os pesquisadores pretendem agora demonstrar uma forma de detectar e corrigir erros no chip, feito considerado uma grande conquista. O "Santo Graal" da computação quântica.

“Se ocorrer um erro, nós o detectamos imediatamente e podemos corrigi-lo antes que mais erros se acumulem”, começa Andrea Morello, de Nova Gales do Sul, outro autor do estudo explicou que o estudo foi citado pela Live Science.

"Continuando com a analogia do 'gato de Schrödinger', é como se víssemos nosso gato voltar para casa com um grande arranhão no rosto. Longe de estar morto, mas Sabemos que ele estava envolvido em uma briga;Podemos encontrar o autor da briga para que isso não aconteça novamente e nossos gatos se machuquem ainda mais. ” ele concluiu.