Uma equipa de físicos da Universidade de Aalto ultrapassou os limites da computação quântica ao atingir um tempo de coerência recorde de milissegundos num qubit transmon, marcando um avanço significativo na área.
Liderado pelo Professor Mikko Möttönen, o grupo de investigação Quantum Computing and Devices (QCD) mediu um tempo máximo de coerência de eco de 1,06 milissegundos, com uma mediana de 0,5 milissegundos. Este resultado supera de forma notável os registos científicos anteriores, que se aproximavam apenas dos 0,6 milissegundos.
"Acabámos 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, o estudante de doutoramento que conduziu e analisou as medições. As conclusões da equipa foram publicadas na prestigiada revista Nature Communications a 8 de julho.
O tempo de coerência do qubit é um parâmetro fundamental na computação quântica, pois determina quanto tempo um bit quântico consegue manter o seu estado antes de ocorrerem erros devido ao ruído ambiental. Uma maior coerência permite que os computadores quânticos executem operações mais complexas sem erros e reduz a sobrecarga necessária para a correção de erros quânticos, aproximando os investigadores da computação quântica tolerante a falhas.
Este avanço foi possível graças a qubits transmon de alta qualidade, fabricados nas instalações de sala limpa da Universidade de Aalto, utilizando filmes supercondutores fornecidos pelo Centro de Investigação Técnica da Finlândia (VTT). Os investigadores documentaram detalhadamente a sua abordagem para que possa ser reproduzida por grupos de investigação em todo o mundo.
"Os computadores quânticos estão prestes a tornar-se úteis, com o aumento da coerência e fidelidade dos qubits", explicou o Professor Möttönen. "As primeiras aplicações parecem situar-se na resolução de problemas matemáticos difíceis, mas curtos, como problemas de otimização binária de alta ordem." O professor antecipa aplicações industriais e comerciais nos próximos cinco anos, inicialmente através de algoritmos NISQ (Quantum Intermédio Ruidoso) e, posteriormente, em máquinas com correção de erros ligeira.
Esta conquista integra as iniciativas mais amplas da Finlândia em tecnologia quântica, incluindo o Quantum Flagship finlandês e o Centro de Excelência em Tecnologia Quântica da Academia da Finlândia. Para acelerar futuros avanços, o grupo QCD abriu vagas para um membro sénior e dois investigadores pós-doutorais.