Uma equipe de pesquisadores da Universidade de New South Wales (UNSW) desenvolveu processadores quânticos baseados em silício e mostrou que é possível construir dispositivos quânticos baseados em silício que são compatíveis com a fabricação e aplicações atuais de semicondutores.
Publicada na Nature, a pesquisa mostra que foi possível alcançar fidelidades de operação de um qubit de até 99,9% de precisão, fidelidade de dois qubits de 99,3% de precisão e um sistema de três qubits composto por um elétron e dois átomos de fósforo introduzidos no silício via implantação iônica com fidelidade de 92,5%.
Nota do editor: um bit quântico, ou qubit é uma unidade de informação quântica. Esta informação é descrita por um vetor de estado em um sistema de mecânica quântica de dois níveis o qual é normalmente equivalente a um vetor de espaço bidimensional sobre números complexos. Wikipédia
“A publicação de hoje na Nature mostra que nossas operações foram 99% livres de erros”, disse a professora da UNSW Andrea Morello, que liderou o trabalho em parceria com a Universidade de Melbourne, a Universidade de Tecnologia de Sydney e outras sediadas nos EUA, Japão e Egito .
“Quando os erros são tão raros, torna-se possível detectá-los e corrigi-los quando ocorrem. Isso mostra que é possível construir computadores quânticos com escala e potência suficientes para lidar com computação significativa.
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“Esta pesquisa é um marco importante na jornada que nos levará até lá”.
As descobertas foram confirmadas por duas outras equipes de pesquisa independentes, também publicadas na Nature . Uma equipe de pesquisadores na Holanda relatou alcançar 99,9% de fidelidade de um qubit e 99,7% de dois qubits usando spins de elétrons em pontos quânticos formados em uma pilha de silício e liga de silício-germânio.
Da mesma forma, uma equipe de pesquisadores japoneses alcançou 99,8% de fidelidade de um qubit e 99,5% de dois qubits em dois elétrons usando pontos quânticos de silício e liga de silício-germânio.
O artigo afirmou que a pesquisa prova que os qubits de spin de semicondutores baseados em silício são estáveis o suficiente para manter informações quânticas por longos períodos e podem ser dimensionados usando técnicas existentes usadas para fabricação de semicondutores.
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“Até agora, no entanto, o desafio era realizar operações de lógica quântica com precisão suficientemente alta”, disse Morello.
“Cada um dos três artigos publicados hoje mostra como esse desafio pode ser superado a tal ponto que os erros podem ser corrigidos mais rapidamente do que aparecem.”
De acordo com Morello, a capacidade de atingir taxas de erro abaixo de 1% deixa a possibilidade de projetar processadores quânticos de silício que aumentam e operam de forma confiável para cálculos úteis.
Enquanto isso, a Quantum Brilliance, com sede em Canberra, anunciou que realizará um projeto de pesquisa conjunta de US $ 22,5 milhões com o Instituto Fraunhofer da Alemanha para Física de Estado Sólido Aplicada IAF e o Instituto de Óptica Quântica da Universidade Ulm para desenvolver novas técnicas para a fabricação de microprocessadores quânticos de alto desempenho.
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Apoiado pelo governo alemão, o projeto terá como objetivo resolver dois principais desafios em torno dos computadores quânticos baseados em diamantes até 2025, disse a Quantum Brilliance. Estes são o desenvolvimento de técnicas atomicamente precisas para a fabricação de microprocessadores quânticos e para encontrar novos métodos para manipulação seletiva de qubits em computadores quânticos com múltiplos nós de processador.
Como parte da colaboração, a Quantum Brilliance e a Fraunhofer IAF desenvolverão conjuntamente técnicas de fabricação de precisão para a fabricação de matrizes escaláveis de qubits de diamante. Além disso, o Fraunhofer IAF trabalhará em processos de crescimento para substratos de diamante.
Ao mesmo tempo, o Institute of Quantum Optics está desenvolvendo técnicas de leitura e controle escaláveis para qubits baseados em diamante para permitir que sejam controlados com precisão.
Canberra investirá AU$ 12 milhões em projetos locais de comercialização de tecnologia
O governo australiano anunciou que distribuirá pouco mais de AU$ 12 milhões em financiamento total para apoiar as empresas australianas a comercializar seus projetos de tecnologia.
Os AU$ 12,2 milhões serão divididos entre 22 projetos como parte das doações de aceleração de comercialização do governo australiano.
A maior parte, AU$ 1 milhão, será entregue à SDIP Innovations, que será destinada à tecnologia de implante ósseo projetada para dar aos cirurgiões a capacidade de tratar defeitos ósseos complexos usando preenchimentos ósseos.
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Outros destinatários são a ResusRight, que comercializará seu sistema de monitoramento e treinamento clínico Juno para ajudar a treinar médicos em ressuscitação de recém-nascidos; DetectED-X para ajudá-lo a desenvolver ainda mais e pilotar o ImageID, que usa IA para ajudar a treinar médicos e radiologistas para melhorar o diagnóstico de doenças, como câncer de mama; e Anderson Horticulture para desenvolver sua tecnologia de micropropagação para melhorar as práticas de cultivo de abacate.
A Southern Ocean SubSea, com sede em Victoria, também é outra empresa a receber uma doação, que será usada para desenvolver veículos operados remotamente capazes de reparar redes de aquicultura, enquanto a Tribe Technology da Austrália Ocidental usará sua parte da doação para comercializar uma amostra de perfuração de circulação reversa automatizada sistema projetado para melhorar a segurança do setor de mineração.
“Estes projetos mais recentes são todos grandes exemplos de inovações australianas – muitas em prioridades de fabricação altamente qualificadas – que têm um potencial notável para melhorar a qualidade de nossas vidas, criar novos empregos e apoiar nossa recuperação econômica”, disse Angus, Ministro da Indústria, Energia e Emissões disse Taylor.
