Os computadores quânticos têm o potencial de realizar cálculos mais rapidamente do que os supercomputadores, mas podem ser ainda mais rápidos e eficientes energeticamente se construídos com fótons como unidades básicas, conhecidas como qubits.

A Purdue University anunciou avanços significativos em circuitos quânticos integrados baseados em luz, que podem permitir a fabricação em larga escala desses dispositivos.

Qubits e fótons

Um qubit é uma versão quântica de um 'bit' usado pelos computadores convencionais para processar informações como zeros e uns. Enquanto os bits só podem estar em um estado ao tempo, os qubits representam simultaneamente zero e um através de um fenômeno chamado superposição, expandindo significativamente a quantidade de informação processada.

Fótons, as partículas de luz mais pequenas possíveis, têm várias vantagens sobre outros tipos de partículas quânticas que poderiam ser usadas para construir qubits. Por exemplo, os fótons individuais permitiriam que os qubits se movam através das portas de um circuito à velocidade da luz, transferindo dados mais rápido e minimizando atrasos no desempenho dos algoritmos. Além disso, os fótons são menos perturbados pelo calor ou outras mudanças no ambiente, oferecendo estabilidade a temperatura ambiente.

Desafios e soluções

Vladimir Shalaev, professor distinguido em Engenharia Elétrica e Computacional, e Alexandra Boltasseva lideram trabalhos na Escola Família Elmore de Engenharia Elétrica e Computacional, Centro de Nanotecnologia Birck e no Instituto de Ciência e Engenharia Quântica da Purdue. Seus descobrimentos anteriores sobre manipulação de luz em escala nanométrica foram fundamentais para os campos de fotônica e óptica.