Os cientistas de Paderborn estão revolucionando a tecnologia da computação quântica!

Os cientistas de Paderborn estão revolucionando a tecnologia da computação quântica!

O potencial das tecnologias quânticas, que exploram os fundamentos da física nos mínimos detalhes, abre portas para possibilidades antes inimagináveis. Em particular, o desenvolvimento de computadores quânticos é um foco central da investigação científica e das inovações técnicas que prometem ultrapassar em muito as tecnologias de computação existentes. Em Paderborn, os investigadores alcançaram uma conquista significativa: colocaram em funcionamento com sucesso o maior computador quântico baseado em amostragem da Europa, o “Paderborn Quantum Sampler” (PaQS).

Este impressionante projeto foi realizado como parte da iniciativa de financiamento PhoQuant do Ministério Federal de Educação e Pesquisa (BMBF) e reúne a experiência de 13 parceiros da ciência e da indústria, incluindo empresas como Menlo Systems, Fraunhofer IOF em Jena e Swabian Instruments. O projeto é coordenado pela Q.ANT, empresa alemã líder em tecnologias quânticas. Com um financiamento total de cerca de 50 milhões de euros, o projeto pretende colocar a Alemanha na vanguarda da competição internacional de computação quântica fotónica.

Novas abordagens na pesquisa quântica

Os computadores quânticos são conhecidos pela sua sensibilidade às imperfeições, razão pela qual existem várias abordagens de investigação em todo o mundo. Os principais computadores quânticos fotônicos estão atualmente localizados em países como China, Cingapura, França e Canadá. Na Alemanha, contudo, a equipa liderada pela Professora Dra. Christine Silberhorn utiliza a experiência especial em fotónica integrada para realizar um novo modelo denominado “Amostrador de Bósons Gaussianos”. Isto requer o desenvolvimento de muitos componentes novos e mostra a complexidade e o esforço do projeto.

O sistema PaQS é um paradigma de amostragem de bósons gaussianos, que mede de quais saídas de uma rede fotônica emergem os fótons. Isso abre possibilidades completamente novas na pesquisa em computação quântica. Ao contrário dos modelos anteriores, o PaQS foi projetado com um foco claro na integração do sistema e na total programabilidade, o que significa que qualquer configuração desejada pode ser facilmente implementada.

Funcionalidade e possíveis usos

O sistema PaQS é mais do que apenas um dispositivo técnico; representa uma ferramenta flexível para resolver problemas complexos. Por exemplo, poderia ser crucial no estudo do enovelamento de proteínas ou no cálculo de estados moleculares na descoberta de medicamentos. A programabilidade do sistema permite integrar aplicações futuras, conferindo à investigação uma flexibilidade sem precedentes.

Um elemento-chave do sistema PaQS é a criação de estados comprimidos, que atuam como recursos quânticos neste contexto. Essas fontes de luz especiais permitem o uso ideal da mecânica quântica. A professora Silberhorn e sua equipe aproveitaram seus muitos anos de experiência no desenvolvimento de guias de ondas ópticas para gerar estados comprimidos que impulsionam o computador quântico.

No geral, o progresso alcançado pelos investigadores em Paderborn é um passo significativo na investigação quântica. O desenvolvimento de computadores quânticos fotônicos que utilizam luz para cálculos oferece uma perspectiva clara de escalabilidade e altas velocidades de clock. Ao continuar a examinar os benefícios e desafios das diferentes abordagens à computação quântica, os cientistas estão muito mais perto de manter a Alemanha como pioneira nesta disciplina científica. Mais informações sobre o projeto estão disponíveis aqui encontrar.

(pd/Universidade de Paderborn)