Nova tecnologia pode acelerar a chegada da internet quântica usando redes de fibra ótica já existentes

 Cientistas criam qubit de érbio que pode transmitir dados quânticos em fibras óticas

Fonre: O Antagonista

O mundo da computação quântica passa por rápidas transformações, e avanços recentes, como a criação de um novo tipo de qubit molecular, prometem revolucionar a transmissão de informações usando tecnologias já estabelecidas das telecomunicações, como as redes de fibra ótica.

O destaque desse desenvolvimento fica por conta do érbio, elemento raro com propriedades ópticas e magnéticas singulares, conforme publicado na revista Science. Essa inovação pode ser fundamental para o avanço da infraestrutura rumo à internet quântica.

Por que os qubits são fundamentais para a computação quântica?

Os qubits são a menor unidade de informação em computação quântica e diferenciam-se dos bits tradicionais por seguirem as regras da física quântica. Ao contrário dos bits, que só admitem 0 ou 1, os qubits podem existir em vários estados simultaneamente, graças ao fenômeno da superposição.

Esse comportamento de superposição potencializa o poder de processamento das máquinas quânticas e permite que pares de qubits explorem todas as combinações possíveis de 0s e 1s ao mesmo tempo, tornando-os essenciais para o campo.

Os qubits são capazes de existir em vários estados ao mesmo tempo, diferente dos bits – Créditos: depositphotos.com / welcomia

Como o érbio contribui para o avanço dos qubits?

O qubit feito de érbio traz a vantagem inédita de operar como qubit de spin e fotônico. Assim, ele pode tanto armazenar informação de forma magnética quanto ser lido por sinais ópticos.

Em experimentos, demonstrou-se que o spin do átomo de érbio pode ser posicionado em superposição controlada. O estado de spin altera o comprimento de onda da luz emitida, permitindo a leitura dos estados quânticos via espectroscopia óptica.

Quais são os benefícios da transmissão de dados quânticos a longas distâncias?

Trabalhar nos comprimentos de onda das telecomunicações propicia vantagens importantes. Destaca-se a eficiência na transmissão de sinais a grandes distâncias e a baixa perda de dados, fundamentais para redes de fibra ótica.

Vários fatores tornam esse processo vantajoso, como:

• Transmissão eficiente em fibras óticas com mínima atenuação
• Facilidade de integração do qubit em chips de silício
• Maior compatibilidade com a infraestrutura das telecomunicações atuais

Como é possível integrar os qubits em tecnologias já existentes

A escala extremamente reduzida dos qubits, menor que um fio de cabelo humano, favorece a integração com diversos ambientes, incluindo dispositivos de estado sólido e até células vivas.

Esse nível de integração pode solucionar desafios de compatibilidade com tecnologias atuais e é considerado um passo essencial para aumentar a escala e viabilizar o uso da computação quântica em grande escala.