Os computadores quânticos são extremamente sensíveis a erros provocados por efeitos ambientais. O ruído elétrico, a radiação cósmica e o superaquecimento podem causar erros durante o processamento das informações. Enquanto os computadores clássicos dispõem de métodos capazes de detectar e corrigir erros rapidamente, os qubits, unidades fundamentais dos computadores quânticos, são muito mais frágeis. Se os erros se acumularem sem serem corrigidos, o cálculo pode falhar.
Os pesquisadores da Chalmers University of Technology, na Suécia, Lei Du e Tangyou Huang, desenvolveram um método capaz de realizar operações quânticas avançadas mais de mil vezes mais rapidamente do que antes. De acordo com o estudo teórico publicado na revista Physical Review Letters, o método pode contribuir para o desenvolvimento de computadores quânticos mais confiáveis e tolerantes a falhas no futuro.
Em vez de armazenar as informações em qubits individuais, os pesquisadores usaram a abordagem bosonic quantum codes, que codifica as informações em campos de micro-ondas presentes em circuitos supercondutores. Afirma-se que esses códigos podem oferecer uma proteção mais forte contra determinados tipos de erro. No entanto, a criação e o controle dos estados quânticos desejados nesses sistemas tradicionalmente exigiam milhares de ciclos de driving repetidos. Cada ciclo adicional criava uma nova oportunidade para que fatores externos prejudicassem o cálculo.
O método da equipe da Chalmers busca realizar uma ampla variedade de operações sobre estados bosonic em um único driving cycle, em vez de milhares de ciclos. A abordagem baseia-se em portas quânticas universais chamadas Quantum lattice gates, desenvolvidas pela mesma equipe de pesquisa. Essas portas funcionam como atalhos que permitem concluir as operações em um único ciclo, em vez de utilizar longas sequências de controle. A aceleração e a simplificação das operações podem reduzir o risco de deterioração das informações quânticas.
A técnica foi projetada de acordo com os computadores quânticos supercondutores, que se destacam para computadores quânticos de grande escala. Chalmers University of Technology está desenvolvendo um 100-qubit quantum computer com essa tecnologia. Os pesquisadores informaram que o método pode ser aplicado às plataformas atuais de circuitos quânticos supercondutores e que discutiram possíveis aplicações experimentais com seus colegas da Chalmers.
Os autores do estudo intitulado “Single-Period Floquet Control of Bosonic Codes with Quantum Lattice Gates” são Tangyou Huang, Lei Du e Lingzhen Guo. Os pesquisadores são afiliados à Chalmers University of Technology in Sweden e à Tianjin University in China. O estudo foi financiado pela NSFC, pela WACQT e pela Knut and Alice Wallenberg Foundation.
Por que é importante
A importância do estudo está em se concentrar, na correção de erros quânticos, não apenas na resistência dos códigos, mas também em quantas poucas etapas de controle são necessárias para operá-los. A redução da duração dos processos de controle oferece uma abordagem que pode deixar menos oportunidades para que efeitos ambientais produzam resultados prejudiciais durante a computação. Por isso, a proposta tem uma relevância técnica direta, especialmente para as equipes de pesquisa que trabalham com circuitos supercondutores e buscam desenvolver computadores quânticos escaláveis. No entanto, nesta fase, os resultados estão limitados a um método teórico; ainda não está claro se o método poderá ser aplicado experimentalmente aos circuitos atuais e em que medida poderá contribuir para uma operação tolerante a falhas. O fato de os pesquisadores da Chalmers estarem discutindo possíveis aplicações experimentais mostra que essas questões constituem a próxima etapa de avaliação do estudo.
Contexto
Scientists não é um nome novo no arquivo do FikirPilot: nos últimos 90 dias, publicamos uma notícia em que esse nome foi mencionado; o texto é datado de 12 de setembro de 2026.
Termo: computador quântico
O computador quântico processa informações com unidades capazes de representar 0, 1 e também estados intermediários; as máquinas atuais são usadas em problemas restritos e experimentais.