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notícia Bit quântico pode ser configurado guardar ou processar dados
gabriellkerber postou um tópico em Notícias
Bit quântico pode ser configurado para guardar ou para processar dados Nanofios feitos de germânio e silício conectados por eletrodos conhecidos como portas lógicas (dourado). Tensões aplicadas às portas levam à formação de qubits de spin individuais (setas azuis e vermelhas) que podem ser manipulados por sinais de micro-ondas (pulso azul). Em um modo, o qubit é lento e a informação quântica é mais estável (spin azul). No outro, o qubit pode ser alterado rapidamente (spin vermelho). Armazenar ou processar Um novo tipo de qubit - o bit dos computadores quânticos - oferece uma vantagem até agora imbatível: Ele pode ser configurado eletricamente para assumir um de dois modos bem distintos de comportamento e operação. No primeiro modo, ele fica estável e armazena dados com confiabilidade; e, no segundo modo, ele fica pronto para efetuar cálculos muito rapidamente, trocando de valores em alta velocidade. A inovação tira proveito de modo criativo de uma das maiores dificuldades em lidar com os qubits: o fato de que eles são muito frágeis e perdem os dados muito facilmente. Qubit de spin Florian Froning e seus colegas das universidades da Basileia (Suíça) e Tecnológica de Eindhoven (Países Baixos) criaram esses qubits versáteis usando "spins de lacunas". Lacunas são os portadores de cargas positivas, assim como os elétrons são portadores de cargas negativas - uma lacuna surge sempre que um elétron é retirado, o que torna fácil entender o nome da carga positiva, essencialmente a "ausência" de um elétron. Froning criou as lacunas conforme ele retirava deliberadamente elétrons de uma liga semicondutora de silício e germânio disposta em um fio unidimensional de apenas 20 nanômetros. Assim como um elétron, uma lacuna também tem um spin, ou momento magnético, que pode assumir dois estados, para cima e para baixo - análogo aos valores 0 e 1 nos bits clássicos. No novo tipo de qubit, esses spins podem ser seletivamente acoplados - por meio de um fóton, por exemplo - a outros spins, ajustando suas frequências ressonantes. Isso é crucial para construir computadores quânticos com um elevado número de qubits. Qubit de alta velocidade Em seu modo normal, o qubit pode assumir seu estado de spin de forma muito estável, armazenando seu dado por longos períodos. Mas ele pode então ser chaveado muito rapidamente usando um pulso elétrico. "O spin pode ser girado de forma coerente, de 'para cima' para 'para baixo' em apenas um nanossegundo. Isso permite até um bilhão de chaveamentos por segundo. A tecnologia de qubit de spin, portanto, já está se aproximando das velocidades de clock dos computadores convencionais de hoje," disse o professor Dominik Zumbuhl, coordenador da equipe. Link: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=bit-quantico-configurado-guardar-ou-processar-dados&id=010110210201#.YEI3o06Sncd
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notícia Este chip leva a luz até os qubits dos computadores quânticos
gabriellkerber postou um tópico em Notícias
Este chip leva a luz até os qubits dos computadores quânticos Chip com guias de onda integrados, levando a cada um dos qubits iônicos. O laser é fornecido ao chip por meio das fibras ópticas à direita. Qubits iônicos Se você já usou um apontador laser para mostrar na lousa um detalhe durante uma apresentação sabe que não é algo exatamente fácil - mesmo o mais leve tremor da mão torna-se um enorme "rabisco" à distância. Agora imagine ter que fazer isso com vários feixes de laser ao mesmo tempo e tentando acertar um único átomo. Esse é exatamente o desafio enfrentado pelos físicos e engenheiros que estão tentando construir computadores quânticos usando átomos individuais como qubits. E, nesses protótipos iniciais, também é necessário apontar os feixes de laser - centenas ou mesmo milhares deles no mesmo aparelho - precisamente por vários metros, de modo a atingir as armadilhas magnéticas, com apenas alguns micrômetros de tamanho, onde os átomos estão aprisionados e mantidos isolados, para poderem funcionar como bits. Qualquer vibração indesejada perturba a operação do computador quântico. "Já nos atuais sistemas de pequena escala, a óptica convencional é uma fonte significativa de ruído e erros - e isso se torna muito mais difícil de gerenciar quando se tentar aumentar a escala," explicou o pesquisador Karan Mehta, do Instituto Federal de Tecnologia (ETH) de Zurique, na Suíça. Mehta e seus colegas resolveram esse problema integrando guias de onda minúsculos aos chips que contêm os eletrodos que aprisionam os qubits. "Nós podemos enviar a luz diretamente para esses íons. Dessa forma, as vibrações do criostato ou de outras partes do aparelho produzem muito menos perturbações," acrescentou Chi Zhang, membro da equipe. A luz laser (vermelha) para controlar os dois íons presos (azul) é enviada para as armadilhas de íons dentro do chip. Fiação óptica A equipe encomendou a uma fábrica de processadores que fizesse chips contendo eletrodos de ouro para as armadilhas de íons e, em uma camada mais profunda, guias de onda para a luz laser. Em uma extremidade dos chips, fibras ópticas lançam a luz nos guias de onda, que têm apenas 100 nanômetros de espessura, essencialmente formando uma "fiação óptica" dentro dos chips. Cada um desses guias de onda leva a um ponto específico no chip, onde a luz é desviada para os íons aprisionados na superfície. O fato de ter usado um chip fabricado industrialmente mostra que a abordagem é interessante para futuros computadores quânticos com qubits de íons, já que não apenas é extremamente estável, mas também escalonável - a tecnologia também será útil para os processadores fotônicos. A equipe agora está trabalhando com diversos chips, montando processadores com até dez qubits. Além disso, eles estão buscando novas formas de realizar as operações quânticas tirando proveito da velocidade e da precisão da sua fiação óptica. Link: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=este-chip-leva-luz-ate-qubits-computadores-quanticos&id=010110210222#.YEI25U6Sncd
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