Uma equipe de físicos da Universidade Aalto ultrapassou os limites da computação quântica ao atingir um tempo de coerência recorde de milissegundos em um qubit transmon, marcando um avanço significativo na área.
Liderado pelo professor Mikko Möttönen, o grupo de pesquisa Quantum Computing and Devices (QCD) mediu um tempo máximo de coerência de eco de 1,06 milissegundos, com uma mediana de 0,5 milissegundos. Isso supera dramaticamente os recordes científicos anteriores, que chegavam a apenas 0,6 milissegundos.
"Acabamos de medir um tempo de coerência de eco para um qubit transmon que atingiu um milissegundo no máximo, com uma mediana de meio milissegundo", afirmou Mikko Tuokkola, doutorando responsável pelas medições e análises. Os resultados da equipe foram publicados na prestigiada revista Nature Communications em 8 de julho.
O tempo de coerência do qubit é um parâmetro fundamental na computação quântica, pois determina por quanto tempo um bit quântico pode manter seu estado antes que ocorram erros devido ao ruído ambiental. Tempos de coerência mais longos permitem que computadores quânticos executem operações mais complexas sem erros e reduzem a sobrecarga necessária para a correção de erros quânticos, aproximando os pesquisadores da computação quântica tolerante a falhas.
O avanço foi possível graças à fabricação de qubits transmon de alta qualidade nas instalações de sala limpa da Universidade Aalto, utilizando filmes supercondutores fornecidos pelo Centro de Pesquisa Técnica da Finlândia (VTT). Os pesquisadores documentaram detalhadamente sua abordagem para torná-la reproduzível por grupos de pesquisa em todo o mundo.
"Os computadores quânticos estão prestes a se tornar úteis com o aumento da coerência e fidelidade dos qubits", explicou o professor Möttönen. "As primeiras aplicações parecem estar na resolução de problemas matemáticos difíceis, porém curtos, como problemas de otimização binária de alta ordem." Ele prevê aplicações industriais e comerciais nos próximos cinco anos, inicialmente por meio de algoritmos NISQ (Quantum de Escala Intermediária e Ruidoso) e, posteriormente, em máquinas com correção de erros leve.
Essa conquista faz parte das iniciativas mais amplas da Finlândia em tecnologia quântica, incluindo o Finnish Quantum Flagship e o Centro de Excelência em Tecnologia Quântica da Academia da Finlândia. Para acelerar futuros avanços, o grupo QCD abriu vagas para um membro sênior e dois pesquisadores de pós-doutorado.