Físico cria código que pode aprimorar produção de sistemas quânticos

Um cientista da Universidade de Sydney, na Austrália, desenvolveu um código de correção de erros para computadores quânticos, que promete aumentar a eficiência desses sistemas. O código ainda pode fornecer recursos para que empresas como o Google e a IBM aprimorem a produção de microchips quânticos.

De acordo com nota da universidade, o físico quântico Benjamin Brown chegou ao código promissor ao adaptar comandos de supressão de erro em sistemas 3D para execução em arquiteturas quânticas bidimensionais.

"O truque é usar o tempo como terceira dimensão. Estou usando duas dimensões físicas e adicionando o tempo como uma terceira dimensão", afirmou Dr. Brown. "Isso abre possibilidades que não tínhamos antes."

Computador quântico da IBM. Foto: Nick Summers/Engadget

Uma vez que é impossível erradicar completamente os erros dos sistemas quânticos, a ideia de Brown é que o código possa resultar em uma estrutura quântica "tolerante a falhas". Isso ajudaria cientistas a desenvolver computadores mais potentes. Atualmente muitos qubits - a unidade de informação quântica - desses sistemas são absorvidos em processos de correção de erros.

"Seu telefone celular ou laptop executará bilhões de operações ao longo de muitos anos antes que um único erro inicie uma tela em branco ou outro defeito. As operações quânticas atuais têm a sorte de ter menos de um erro a cada 20 operações - e isso significa milhões de erros por hora", disse o Dr. Brown.

Segundo o pesquisador, a abordagem utilizada por ele libera grande parte do hardware dos computadores de processos de correção de erros, para que as máquinas possam dedicar mais recursos à operações úteis.

Computação quântica universal

De acordo com o Michael Beverland, pesquisador sênior da Microsoft Quantum, que não esteve envolvido na pesquisa, a contribuição de Brown explora "uma abordagem excitante e exótica para desenvolver uma computação quântica mais tolerante a falhas".

Segundo ele, isso pode pavimentar o caminho para alcançar uma computação quântica universal em arquiteturas bidimensionais "sem a necessidade de destilação, algo que muitos pesquisadores pensavam ser impossível".

Citada por Beverland, a "destilação", também conhecida por "destilação em estado mágico", refere-se à dinâmica em que o processador quântico absorve vários estados quânticos ruidosos e gera um número menor de estados quânticos mais confiáveis. Esse processo, no entanto, consome muito hardware do computador.

O código desenvolvido por Brown seria um recurso fundamental para que empresas que investem em produção de sistemas quânticos, como IBM, Google e Microsoft possam fabricar sistemas em larga escala, diz o comunicado da Universidade de Sydney.

Fonte: Phys.org