Físicos batem recorde de entrelaçamento quântico de qubits

Redação do Site Inovação Tecnológica -  19/04/2018

Imagem conceitual dos novos estados quânticos gerados. O emaranhamento entre pares de átomos vizinhos (azul), tripletos (rosa), quadrupletos (vermelho) e quintupletos (amarelo) foi observado, antes que o sistema se tornasse muito complexo para caracterizar com as técnicas existentes.[Imagem: IQOQI Innsbruck/Harald Ritsch]

Recorde de entrelaçamento quântico

Físicos alemães - universidades de Innsbruck, Vienna e Ulm - bateram com folga o recorde de entrelaçamento usado na computação quântica.

Eles conseguiram fazer com que 20 qubits - bits quânticos - ficassem intrinsecamente ligados, ainda que cada um deles pudesse ser individualmente controlado - em 2011, a mesma equipe havia entrelaçado 14 qubits.

Os pesquisadores atestaram o entrelaçamento genuíno de múltiplas partículas - os qubits são átomos de cálcio - entre todos os grupos vizinhos de três, quatro e cinco bits quânticos.

Eles só pararam quando os computadores não conseguiram mais processar as informações coletadas.

Entrelaçamento múltiplo

Fisicamente, partículas entrelaçadas - ou emaranhadas - não podem ser descritas como partículas individuais, com estados definidos, mas apenas como um sistema completo - tudo o que acontece com uma afeta instantaneamente a outra.

E fica particularmente difícil entender o entrelaçamento quando várias partículas estão envolvidas. O entrelaçamento genuíno de múltiplas partículas só pode ser entendido como uma propriedade do sistema global de todas as partículas envolvidas, e não pode ser explicado por uma combinação dos qubits que estão entrelaçados.

Outras equipes já haviam detectado o entrelaçamento entre um grande número de partículas usando átomos artificiais - gases ultrafrios conhecidos como condensados de Bose-Einstein -, mas a equipe alemã conseguiu endereçar e ler cada qubit individualmente, o que aponta para a utilidade da técnica em aplicações práticas.

"Nosso objetivo a médio prazo é atingir 50 partículas. Isso nos ajudará a resolver problemas que os melhores supercomputadores de hoje ainda não conseguem resolver," anunciou o professor Rainer Blatt.

Bibliografia:

Observation of Entangled States of a Fully Controlled 20-Qubit System
Nicolai Friis, Oliver Marty, Christine Maier, Cornelius Hempel, Milan Holzäpfel, Petar Jurcevic, Martin B. Plenio, Marcus Huber, Christian Roos, Rainer Blatt, Ben Lanyon
Physical Review X
Vol.: 8, 021012
DOI: 10.1103/PhysRevX.8.021012

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