Computadores quânticos do futuro: desenvolvimentos revolucionários à vista!

Computadores quânticos do futuro: desenvolvimentos revolucionários à vista!

No dia 24 de junho de 2025, ocorreu um importante workshop na Universidade Técnica de Ilmenau que abordou o tema microeletrônica supercondutora. O workshop, liderado pelo Prof. Hannes Töpfer, Reitor da Faculdade de Engenharia Elétrica e Tecnologia da Informação, discutiu sensores supercondutores, circuitos, abordagens de design, bem como os desafios e requisitos para computação quântica digital e circuitos neuromórficos. Seu objetivo era combinar esforços de pesquisa internacional e criar um ecossistema desde a pesquisa básica até a fabricação de chips.

Este evento destacou a imensa importância das tecnologias supercondutoras para a futura eficiência energética e poder computacional. Os principais especialistas, incluindo Nobuyuki Yoshikawa da Universidade Nacional de Yokohama, Scott Holmes, que está envolvido no Roteiro Internacional para Dispositivos e Sistemas (IRDS), e Jie Ren do Instituto de Microssistemas e Tecnologia da Informação de Xangai, discutiram a relevância destas tecnologias para tecnologias de informação sustentáveis. O workshop foi aberto com uma palestra de Oleg Mukhanov, um pioneiro dos circuitos supercondutores que forneceu a primeira evidência experimental de circuitos digitais supercondutores em 1987.

Foco na computação quântica

Um tema central do workshop foi o desenvolvimento de computadores quânticos baseados em supercondutores. Esta área está a ganhar cada vez mais importância, principalmente devido ao projecto OpenSuperQplus100 está esclarecido. Esta é uma iniciativa para desenvolver sistemas e tecnologias para computadores quânticos baseados em elementos supercondutores. O projeto faz parte da agenda estratégica de investigação da UE para a tecnologia quântica e visa fornecer demonstradores integrados para fins de investigação e aplicação.

Um aspecto importante deste projeto é a produção de pelo menos 100 qubits de alta qualidade em um dos demonstradores. Isto inclui o desenvolvimento de uma plataforma de design e fabricação de chips quânticos de alta qualidade e sua integração em módulos multichip. A contribuição de Fraunhofer EMFT é crucial, especialmente através de novos processos de produção de chips qubit. O objetivo é produzir chips em escala industrial e definir os processos de fabricação de wafers de 200 mm em instalações de sala limpa.

O papel do software quântico

Outro aspecto importante são as pesquisas na área de software quântico. Jeanette Lorenz e sua equipe estão trabalhando na adaptação de algoritmos às falhas de hardware dos qubits. O projeto QUAST visa tornar a computação quântica acessível às empresas e focar em problemas de otimização industrial. Um desafio importante para Lorenz e seus colegas é selecionar o algoritmo certo para o respectivo hardware e, ao mesmo tempo, tornar os problemas industriais implementáveis ​​em computadores quânticos.

A pilha de software desenvolvida permite uma estrutura em camadas de todos os componentes para o desenvolvimento e operação de computadores quânticos. Hardware diferente tem vantagens e desvantagens específicas para aplicações diferentes. As armadilhas de íons são mais lentas, mas oferecem maior precisão e são particularmente adequadas para simulações moleculares.

Em resumo, as tecnologias baseadas na microeletrônica supercondutora e na computação quântica possuem um enorme potencial para o futuro. Os desenvolvimentos em ambas as áreas poderão permitir avanços significativos na eficiência energética e no poder computacional, tanto na investigação como na indústria.