Computadores Quânticos Podem Ser Destruídos Por Partículas de Alta Energia Vindas do Espaço

A radiação vinda do espaço pode ser um grande problema para os computadores quânticos, pois os raios cósmicos podem perturbar a frágil parte interna do computador e limitar o tipo de cálculo que eles podem realizar.

Os computadores quânticos são feitos de bits quânticos, ou qubits, que são usados para guardar e manipular a informação quântica. Quando está se desenhando os qubits, um dos fatores mais importantes é o tempo de coerência, que é quantidade de tempo que um qubit pode permanecer num determinado estado.

Quanto mais tempo ele permanecer, mais cálculos ele pode fazer, mais complexos podem ser esses cálculos e mais precisos são os cálculos também.

Os pesquisadores então usaram dois qubits para testar o quanto de radiação em um ambiente afeta o tempo de coerência de um tipo de qubit baseado em supercondutores. Os supercondutores usam pares de elétrons para carregar a carga, mas experimentos anteriores mostraram que esses pares podem se separar mais do que o esperado em determinadas condições, o que diminui o tempo de coerência.

Os pesquisadores descobriram que a radiação de fundo, tanto do decaimento nuclear de eventos que acontecem naturalmente em todos os materiais como dos raios cósmicos que penetram tudo, pode ser responsável por essa separação extra dos pares de elétrons.

Essa radiação não é um problema para os computadores quânticos ainda, pois existem outras fontes de ruído que são mais importantes agora, mas a partir do momento em que os computadores quânticos se tornarem melhores, na próxima década, por exemplo, isso poderá ser um fator limitante. Parte da radiação pode ser parada usando chumbo ou concreto ao redor do computador, ou colocando o computador no subsolo, como os físicos já fazem com outros experimentos sensíveis aos raios cósmicos.

Contudo, se a computação quântica se tornar algo bem desenvolvido e acessível a todos, a ideia de colocar computadores no subsolo não é lá muito boa, e isso pode se tornar um argumento para o uso de outros qubits. Os pesquisadores já estão trabalhando na geração de qubits que possam tolerar a quebra dos pares de elétrons sem perder o tempo de coerência.

Isso pode ter, de forma surpreendente grandes benefícios para outros experimentos físicos, que possuem detectores que procuram pela radiação causada pela matéria escura ou que buscam por Neutrinos. Esses experimentos necessitam de uma alta sensibilidade para quebrar os pares de elétrons. Se você pode desenhar um qubit que é menos sensível a essa quebra de pares de elétrons, você pode certamente, desenhar um detector físico que é mais sensível.

Fonte:

https://www.newscientist.com/article/2252933-quantum-computers-may-be-destroyed-by-high-energy-particles-from-space/

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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