"O acoplador quarton não apenas acelera a velocidade com que podemos ler os qubits, mas também enriquece a paleta de interações disponíveis para operações quânticas", explica Yufeng "Bright" Ye, PhD '24, do MIT.
Pesquisadores do MIT anunciaram um avanço na computação quântica em Cambridge, MA, em [Data de publicação, assumindo a data atual]. A equipe alcançou o acoplamento não linear luz-matéria mais forte até o momento, abrindo caminho para leituras quânticas dez vezes mais rápidas do que antes.
Este avanço aborda um desafio crítico: a velocidade e a fidelidade das operações quânticas. A medição de alta velocidade é crucial porque os qubits, os blocos de construção dos computadores quânticos, são propensos a erros e à decoerência.
A inovação da equipe do MIT se concentra no "acoplador quarton", um projeto de circuito supercondutor. Este acoplador gera uma interação não linear entre fótons e átomos artificiais, aumentando a força das interações em dez vezes.
Este acoplamento mais forte permite operações de porta quântica e processos de leitura mais rápidos. A leitura quântica envolve o brilho de fótons de micro-ondas em um qubit; o acoplador quarton amplifica os deslocamentos de frequência, permitindo a medição em nanossegundos.
Os pesquisadores integraram dois qubits supercondutores ligados através do acoplador quarton. Esta configuração fortalece as interações fóton-átomo e qubit-qubit, ampliando o escopo das operações quânticas.
Ye enfatiza que este avanço acelera o alcance da tolerância a falhas, um limite crítico para desbloquear aplicações quânticas práticas. Este avanço aproxima a comunidade de computação quântica da realização de computadores quânticos tolerantes a falhas capazes de processamento confiável em larga escala.
As implicações se estendem além da leitura acelerada, abrindo possibilidades para portas multi-qubit e geração de emaranhamento. Este marco marca um passo convincente para a realização dos benefícios de longo alcance da computação quântica.
O estudo, publicado na Nature Communications, destaca a colaboração interdisciplinar entre o MIT, o MIT Lincoln Laboratory e a Universidade de Harvard. Este trabalho promete transformar o potencial teórico em realidade operacional, acelerando o advento de máquinas quânticas práticas.