Um dos principais desafios para transformar o potencial da tecnologia quântica em realidade é garantir que o estado quântico de uma partícula perdure por mais do que alguns milissegundos. Nesta quinta-feira (13), cientistas publicaram um estudo na revista Science em que relatam uma técnica capaz de aprimorar em até 10 mil vezes essa capacidade.

O método minimiza os efeitos de ruídos causados por vibrações, flutuações de temperatura e interferência de campos eletromagnéticos sobre a coerência de componentes do sistema quântico em superposição.

Para isso, os pesquisadores aplicaram um campo magnético alternado contínuo a um sistema de qubits em estado sólido – os qubits são as versões quânticas do bit de computadores convencionais. Com ajuda de pulsos eletromagnéticos para controlar o sistema, o qubit em estado sólido ficou estável durante 22 milissegundos.

Segundo os cientistas, trata-se de um aprimoramento de 10 mil vezes na duração do estado quântico, em comparação com estudos anteriores. “Com essa abordagem, não tentamos eliminar o ruído ao redor. Em vez disso, enganamos o sistema fazendo-o pensar que não experimenta o ruído.”, explicou Kevin Miao, autor principal da pesquisa e engenheiro quântico da Universidade de Chicago (EUA), em nota publicada no ScienceAlert.

Teoria complexa, aplicação simples

Outras iniciativas tentaram combater a decoerência quântica a partir de técnicas para isolar completamente os componentes dos sistema. Os pesquisadores, no entanto, ressaltam que essa proposta envolve métodos extremamente desafiadores e a necessidade de usar os materiais mais puros possíveis, o que pode elevar consideravelmente os gastos de estudos.

Em junho, a multinacional norte-americana Honeywell lançou o computador quântico mais poderoso do mundo, com 64 volumes quânticos. Imagem: Reprodução

A nova técnica da equipe de Miao oferece uma alternativa mais prática. “A melhor parte é que [a técnica] é incrivelmente fácil de aplicar. A ciência por trás dela é complexa, mas a ideia de adicionar um campo magnético alternado é muito simples”, pontua o cientista.

Já David Awschalom, físico do Laboratório Nacional de Argonne, nos Estados Unidos, diz que a grande contribuição do estudo é abrir novos caminhos para pesquisas no âmbito da ciência quântica.

“A ampla aplicabilidade dessa descoberta, combinada com a implementação simples [da técnica], permite que essa coerência robusta tenha impacto em muitos aspectos da engenharia quântica. Permite também novas oportunidades de pesquisa anteriormente consideradas impraticáveis”, disse o cientista, que não está envolvido no projeto.

Para os pesquisadores, o futuro quântico ainda está distante, mas o estudo significar um passo em direção à aplicabilidade desse tipo de tecnologia. Eles destacam que as contribuições da iniciativa podem impactar em outros campos da física quântica, incluindo o desenvolvimento de supercomputadores até a criação de conexões ultrasseguras.

Via: Science Alert