Chips quânticos acabou de provar que estão prontos para o mundo real

Chips quânticos acabou de provar que estão prontos para o mundo real

Chips quânticos acabou de provar que estão prontos para o mundo real

A startup de nano-tecnologia da UNSW Sydney Diraq mostrou que seus chips quânticos não são apenas protótipos de laboratório-eles também sustentam a produção do mundo real, mantendo a precisão de 99% necessária para tornar os computadores quânticos viáveis.

Diraq, pioneiro da computação quântica baseada em silício, alcançou esse feito ao se unir ao European Nanoeletronics Institute Interuniversity Microeletronics Center (IMEC). Juntos, eles demonstraram que os chips funcionaram com a mesma confiabilidade de uma linha de fabricação de chips semicondutores, como nas condições experimentais de um laboratório de pesquisa na UNSW.

O professor de engenharia da UNSW, Andrew Dzurak, que é o fundador e CEO da Diraq, disse até agora que não havia sido comprovado que a fidelidade baseada em laboratório dos processadores – que significa precisão no mundo da computação quântica – poderia ser traduzida para um ambiente de fabricação.

“Agora está claro que os chips de Diraq são totalmente compatíveis com os processos de fabricação que existem há décadas”.

Em um artigo publicado em 24 de setembro em Naturezaas equipes relatam que os dispositivos fabricados em IMEC, projetados por Diraq, alcançaram mais de 99% de fidelidade em operações envolvendo dois bits quânticos-ou ‘qubits’. O resultado é um passo crucial para os processadores quânticos da Diraq que atingem a escala de utilidade, o ponto em que o valor comercial de um computador quântico excede seu custo operacional. Essa é a métrica principal estabelecida na Iniciativa Quantum Benchmarking, um programa administrado pela Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa dos Estados Unidos (DARPA) para avaliar se a Diraq e 17 outras empresas podem atingir essa meta.

Espera-se que os computadores quânticos em escala de utilidade possam resolver problemas que estão fora do alcance dos computadores de alto desempenho mais avançados disponíveis hoje. Mas a violação do limite de escala de utilidade requer armazenamento e manipulação de informações quânticas em milhões de qubits para superar os erros associados ao estado quântico frágil.

“A escala de utilidades em computação quântica depende de encontrar uma maneira comercialmente viável de produzir bits quânticos de alta fidelidade em escala”, disse o Prof. Dzurak.

“A colaboração de Diraq com o IMEC deixa claro que os computadores quânticos à base de silício podem ser construídos alavancando a indústria de semicondutores maduros, que abre um caminho econômico para chips contendo milhões de qubits e ainda maximizando a fidelidade”.

O silício está emergindo como o primeiro candidato entre os materiais que estão sendo explorados para computadores quânticos-ele pode embalar milhões de qubits em um único chip e funciona perfeitamente com a indústria de microchip de trilhões de dólares de hoje, usando os métodos que colocam bilhões de transistores em chips modernos de computador.

Diraq mostrou anteriormente que os qubits fabricados em um laboratório acadêmico podem obter alta fidelidade ao realizar portões lógicos de dois quits, o bloco básico de construção de futuros computadores quânticos. No entanto, não ficou claro se essa fidelidade poderia ser reproduzida em qubits fabricados em um ambiente de fundição semicondutores.

“Nossas novas descobertas demonstram que os qubits de silício de Diraq podem ser fabricados usando processos amplamente utilizados em fundições semicondutores, atingindo o limite para tolerância a falhas de uma maneira que seja econômica e compatível com a indústria”, disse o Prof. Dzurak.

DIRAQ e IMEC mostraram anteriormente que os Qubits fabricados usando processos CMOS – a mesma tecnologia usada para criar chips de computador diários – poderia executar operações de quitle único com precisão de 99,9%. Mas operações mais complexas usando dois qubits críticos para alcançar a escala de utilidade ainda não haviam sido demonstrados.

“Esta última conquista limpa o caminho para o desenvolvimento de um computador quântico funcional e totalmente tolerante a falhas que é mais econômico do que qualquer outra plataforma de qubit”, disse o professor Dzurak.

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