Computadores quânticos :

Um grupo internacional de cientistas, formado por especialistas russos, britânicos e alemães no campo das tecnologias quânticas, criou uma tecnologia qubit revolucionária baseada não na junção de Josephson, que é uma lacuna em um supercondutor, mas em um sólido nanofio supercondutor. Os pesquisadores compartilharam seu trabalho na revista Nature Physics.

No mundo ainda não existem computadores quânticos universais capazes de lidar com quaisquer problemas, no entanto, os métodos e princípios de computação que estão sendo desenvolvidos agora permitem resolver problemas supercomplexos. Por exemplo, o uso de qubits simula compostos químicos e materiais, recriando o mecanismo dos processos fotossintéticos.

No momento existem vários tipos de qubits, mas cada um deles tem uma desvantagem, o que reduz a eficiência do seu trabalho. Por exemplo, os qubits criados capazes de operar na faixa ótica são difíceis de escalar, ao contrário dos qubits em supercondutores operando na faixa de rádio e baseados nas chamadas junções de Josephson. Cada uma dessas transições representa uma ruptura de um supercondutor, mais precisamente, uma camada dielétrica através da qual os elétrons passam pelo túnel.

O novo tipo de qubit é baseado no efeito da falha periódica controlada pelo deslizamento da fase quântica e a restauração da supercondutividade em um nanofio super fino (cerca de 4 nm de espessura), que no estado comum tem uma resistência bastante grande.

Alexei Ustinov, co-autor do novo trabalho, chefe do grupo russo Quantum Center, chefe do Laboratório de Metamateriais Supercondutores da NITU MISiS e professor do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe, observou que agora foi possível criar um novo tipo de dispositivos supercondutores, muito parecido com SQUID (SQUID, Dispositivo de Interferência Quântica Supercondutor - "interferômetro quântico supercondutor").

O SQUID é um magnetômetro ultrassensível baseado nas junções de Josephson e é usado para medir campos magnéticos fracos. No entanto, a interferência em um novo dispositivo não é causada por um campo magnético, mas por um campo elétrico, que altera a carga elétrica na ilha entre dois nanofios. Esses nanofios desempenham o papel de junções Josephson no dispositivo, mas não exigem a criação de descontinuidades e podem ser feitas a partir de uma camada de um supercondutor.

Alexei Ustinov observa: neste trabalho foi possível mostrar que este sistema pode funcionar como um interferômetro de carga.

"Se o nanofio é dividido em duas seções e um espessamento é feito no centro, então mudando a carga da porta nesse espessamento, pode-se fazer uma modulação periódica do processo de tunelamento quântico de quanta através do fio, o que é observado neste trabalho", comentou o cientista.

Este é um ponto chave, provando que um efeito controlado e coerente foi obtido e que pode ser usado para criar novos qubits de geração. Ustinov também disse que o desenvolvimento não tem menos funcionalidade do que os anteriores, mas é mais simples de fabricar. Uma nova tecnologia pode se tornar a base do princípio de operação de todo o conjunto de elementos da eletrônica supercondutora.