Os Laboratórios Nacionais de Sandia anunciam que o computador quântico de acesso aberto já está operacional

Postado em 25/03/2021 por Maria Heloísa

Computação quântica

A física Susan Clark, dos Laboratórios Nacionais de Sandia, lidera a equipe que construiu o banco de ensaios de computação quântica científica aberto ao usuário. Baseado em íons, ele foi feito para ser utilizado por pesquisadores externos. (Foto de Bret Latter).

Um novo banco de ensaios de computação quântica do Departamento de Energia já está pronto para o público. Cientistas da Universidade de Indiana tornaram-se recentemente a primeira equipe a utilizar o banco de ensaios de computação quântica científica aberto ao usuário dos Laboratórios Nacionais de Sandia, ou QSCOUT, de acordo com um comunicado de imprensa.

Os computadores quânticos estão prontos para se tornarem os principais motores tecnológicos nas próximas décadas. Mas para chegar lá, os cientistas precisam experimentar máquinas quânticas que relativamente poucas universidades ou empresas possuem. Agora, os cientistas podem utilizar o QSCOUT da Sandia para pesquisas que possam ser inviáveis nas suas instituições de origem, sem o custo ou restrições de utilização de um banco de ensaios comercial.

“QSCOUT atende a uma necessidade na comunidade quântica, dando aos usuários os comandos para estudar a própria máquina, os’s quais ainda não estão disponíveis nos sistemas de computação quântica comerciais. Também poupa os teóricos e cientistas do trabalho que teriam para construir suas próprias máquinas. Esperamos obter novos conhecimentos sobre desempenho quântico e arquitetura, bem como resolver problemas que requerem computação quântica”

disse Susan Clark, física de Sandia e líder do QSCOUT.

Ela disse que o novo banco de ensaios é um aparelho excepcional em três sentidos: primeiro, como sendo de livre acesso; segundo, como um feito utilizando tecnologia de íons presos; e terceiro, como uma plataforma que dá aos usuários uma quantidade incomum de controlo sobre a pesquisa deles.

No mês passado, Sandia começou a executar a primeira experiência de utilização do banco de ensaio para cientistas da Universidade de Indiana. Investigadores da IBM, do Laboratório Nacional Oak Ridge, da Universidade do Novo México e da Universidade da Califórnia, Berkeley, foram também selecionados para iniciar os experimentos em breve. Os seus projetos vão desde o teste de técnicas de análise empresarial até ao desenvolvimento de algoritmos que um dia seriam capazes de resolver problemas de química complexos demais para computadores normais.

Os pesquisadores interessados em utilizar o banco de ensaios de computação quântica científica aberto ao usuário estão convidados a inscrever-se para receber notificações por e-mail qscout@sandia.gov. Sandia espera selecionar a próxima ronda de projetos na primavera, sujeita a alterações.

Sandia solicitando propostas

Agora, Sandia está se preparando para receber mais propostas de pesquisa. Qualquer pessoa pode submeter uma proposta para utilizar o QSCOUT, e o tempo de computação é gratuito graças ao financiamento do DOE Office of Science, programa de Pesquisa Científica Avançada em Computação. O próximo grupo de projetos está previsto para ser selecionado na Primavera.

Além de proporcionar uma excelente oportunidade de pesquisa, QSCOUT tem um design raro para um banco de ensaios. A maioria dos bancos de ensaios comerciais utilizam a tecnologia denominada circuitos supercondutores. Tais máquinas precisam ser mantidas a temperaturas ultra baixas, tornando-as dispendiosas de construir e operar. Mas o banco de ensaios de Sandia utiliza o que é conhecido como aprisionamento iônico. Isto significa que o banco de ensaios de Sandia pode funcionar a temperaturas mais quentes. Os íons aprisionados também produzem sinais mais precisos do que os circuitos e retêm a informação por mais tempo, permitindo aos cientistas realizar diferentes tipos de experiências e comparar as duas plataformas.

Os íons aprisionados são mantidos dentro do QSCOUT num chamado “aprisionamento em chip”, um dispositivo plano em forma de laço, com cerca de 2 cm (0,8 polegadas) de comprimento, sobreposto a um chip semicondutor. Três átomos carregados negativamente do elemento químico itérbio são suspensos no lugar por ondas de rádio e um campo elétrico acima de um canal de fio de cabelo que corre pelo centro do dispositivo. Os lasers codificam a informação em cada íon como um qubit, comparável a um bit num computador convencional, para efetuar cálculos.

Sandia planeia expandir o sistema de três para 32 qubits ao longo dos próximos três anos, para que os cientistas possam realizar testes mais sofisticados.

QSCOUT localiza-se no complexo de Engenharia de Microssistemas, Ciência e Aplicações de Sandia, que também produz microeletrônica para o arsenal nuclear do país.

Tradução autorizada de texto publicado pelo The Quantum Daily. Disponível em: https://thequantumdaily.com/2021/03/24/sandia-national-laboratories-announces-open-access-quantum-computer-is-now-operational/. Acesso em 24 de março de 2021.

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