Revolução na computação quântica: pesquisadores descobrem novos materiais!

Revolução na computação quântica: pesquisadores descobrem novos materiais!

Nos últimos anos, a computação quântica emergiu como uma das áreas de pesquisa mais promissoras que poderiam revolucionar o processamento de informação. No centro desta tecnologia estão os bits quânticos, também conhecidos como qubits, que podem assumir vários estados ao mesmo tempo graças à sua capacidade de sobreposição. Enquanto os computadores clássicos armazenam informações em bits que representam apenas os estados 0 ou 1, os qubits podem estar em um estado de superposição e, assim, aumentar significativamente o poder de computação. [uni-kiel.de] relataram que dois qubits são capazes de representar simultaneamente todas as quatro combinações (00, 01, 10, 11).

Um dos principais desafios da computação quântica é a decoerência, um processo que afeta a estabilidade dessas superposições quânticas. O professor Dr. Nahid Talebi, da Universidade Christian Albrechts em Kiel, explica que o resfriamento para minimizar interrupções é útil, mas complexo e caro. A pesquisa atual concentra-se em novos materiais que podem permitir bits quânticos estáveis ​​em temperaturas mais altas.

Nitreto de boro hexagonal como um novo material

Um novo estudo publicado em 8 de março de 2025 na Nature Communications explora o nitreto de boro hexagonal (hBN) como um material promissor para aplicações de informação quântica. Os centros de cores no nitreto de boro podem emitir luz e funcionar como qubits. No entanto, a coerência destes centros de cores é instável. O artigo de pesquisa, submetido em 14 de janeiro de 2025 e revisado em 10 de fevereiro de 2025, é intitulado “Tempo de decoerência do spin do estado fundamental de $V_{B}$ centros em nitreto de boro hexagonal” e foi de autoria de Fatemeh Tarighi Tabesh e seus co-autores. Os resultados mostram que o tempo de coerência do eco de Hahn do spin do elétron $V_{B}$ à temperatura ambiente é de cerca de 30 µs, o que representa um avanço na compreensão da decoerência de defeitos no hBN e estabelece a base para aplicações práticas em tecnologias quânticas. [arxiv.org]

Outro aspecto relevante desta pesquisa é o novo método que permite colocar especificamente os defeitos do nitreto de boro em estado de superposição e lê-los individualmente. Aqui, uma fonte de fótons acionada por elétrons é usada para gerar flashes de luz que trazem defeitos para o estado de superposição. Esses flashes de luz duram um femtossegundo e meio, portanto são suficientes para atingir os estados de superposição desejados.

Perspectivas e aplicações futuras

O potencial da computação quântica vai muito além da pesquisa básica. [das-wissen.de] explica que os avanços nessa área podem fornecer soluções para problemas complexos que estão além do alcance dos computadores tradicionais. As aplicações podem incluir criptografia, ciência de materiais, produtos farmacêuticos e problemas complexos de otimização. O emaranhamento quântico, que permite que os bits quânticos mudem de estado independentemente da distância física, representa outra vantagem significativa.

Empresas como Google, IBM e Honeywell já fizeram progressos significativos, disponibilizando computadores quânticos através de plataformas em nuvem. No entanto, para concretizar todos os benefícios potenciais desta tecnologia, são necessários colaboração interdisciplinar e investimento em investigação e desenvolvimento. O desafio de garantir a estabilidade dos qubits continua a ser uma questão central que moldará o futuro desenvolvimento da computação quântica.