Imagem de ilustração Pixabay
Quando os núcleos atómicos começam a dialogar
A ideia de utilizar os núcleos atómicos como suportes de cálculo é antiga, mas esbarrava num obstáculo maior. Estes núcleos, extremamente bem isolados, revelavam-se muito difíceis de conectar entre si.
Até agora, a única maneira de estabelecer contacto consistia em colocar vários núcleos num mesmo espaço eletrónico. Esta configuração permitia uma comunicação clara, mas não podia ser estendida em grande escala.
Os investigadores contornaram esta limitação apoiando-se numa propriedade singular do eletrão: a sua capacidade de se deslocalizar. Ao ligar cada núcleo a um eletrão distinto, e depois deixando esses eletrões interagirem entre si, conseguiram estabelecer um canal de comunicação inédito.
Uma passagem eletrónica para o emaranhamento
O protocolo utilizado, chamado "porta geométrica", já tinha sido validado para manipular com precisão qubits no silício. Pela primeira vez, foi aplicado a dois núcleos separados por cerca de 20 nanómetros.
Este valor corresponde a menos de quarenta átomos de silício lado a lado. À escala humana, os investigadores salientam que tal distância seria comparável à que existe entre Sydney e Boston.
Uma aproximação com a indústria dos semicondutores
O mais notável é que esta escala de 20 nanómetros é exatamente a dos transístores integrados nos circuitos eletrónicos atuais. Por outras palavras, os qubits nucleares podem agora coabitar com a microeletrónica tradicional.
Esta compatibilidade técnica permite vislumbrar um futuro onde os processos da indústria de semicondutores seriam diretamente aplicados à fabricação de processadores quânticos.
Os investigadores já imaginam estender o emaranhamento a distâncias ainda maiores, deslocando os eletrões ou forçando a sua extensão espacial. A abordagem poderia então ligar um número crescente de qubits sem perda de precisão.
Para ir mais longe: o que é o emaranhamento quântico?
O emaranhamento liga duas partículas de modo que os seus estados se tornam interdependentes, mesmo que estejam distantes. Uma medição efetuada sobre uma influencia imediatamente a outra.
Este fenómeno, validado experimentalmente há décadas, revolucionou a nossa visão do real. Hoje, o emaranhamento já não é apenas um objeto teórico. Constitui o ingrediente central de tecnologias emergentes como a criptografia quântica e a computação quântica.