Pesquisadores da Universidade Duke e da empresa IonQ relataram a criação da primeira rede quântica totalmente distribuída de três nós baseada em qubits atômicos individuais, escreve o Quantum Computing Report.
Os especialistas conseguiram formar um chamado estado emaranhado tripartido (estado de Greenberger–Horne–Zeilinger) entre três nós quânticos remotos ligados por canais fotônicos.
O que aconteceu
O emaranhamento quântico permite que várias partículas permaneçam ligadas independentemente da distância entre elas. Uma mudança no estado de uma partícula é instantaneamente refletida no estado das outras, o que torna esse efeito a base das futuras redes quânticas e da internet quântica.
Até agora, os cientistas já haviam demonstrado emaranhamento entre dois nós quânticos remotos e até mesmo redes de três nós em outras plataformas físicas. No entanto, esta é a primeira vez que tal resultado foi alcançado para qubits atômicos individuais, que podem ser controlados, lidos e escalados de forma independente para construir sistemas de computação.
Por que isso é importante
O principal problema dos computadores quânticos é a escalabilidade. Construir um único processador quântico grande é extremamente difícil devido a erros e limitações de hardware.
É por isso que muitos desenvolvedores estão apostando em uma arquitetura modular: em vez de um único computador gigante, é criada uma rede de muitos nós quânticos conectados por fótons. Essa abordagem se assemelha ao desenvolvimento da internet clássica, onde os recursos de computação são distribuídos entre muitos servidores.
O novo experimento foi um passo precisamente nessa direção. Os pesquisadores mostraram que memórias atômicas individuais podem formar um estado quântico compartilhado por meio de conexões fotônicas, enquanto preservam alta precisão nas operações quânticas.
Durante o experimento, os cientistas alcançaram uma fidelidade do estado emaranhado de 84–88% e, pela primeira vez, fecharam a chamada «brecha de detecção» para um estado quântico multipartido totalmente distribuído. Além disso, os resultados confirmaram uma violação da desigualdade de Mermin — um dos testes-chave que demonstram a presença de correlações quânticas genuínas.
Um passo em direção à internet quântica
O trabalho continua a série de estudos da equipe da IonQ no campo das conexões quânticas fotônicas. Anteriormente, os especialistas da empresa demonstraram emaranhamento entre dois sistemas de íons remotos, e agora expandiram a arquitetura para três nós totalmente funcionais.
Embora a tecnologia ainda esteja longe do uso comercial, tais experimentos são considerados blocos de construção importantes para futuros computadores quânticos distribuídos, redes de comunicação seguras e a internet quântica.
Lembre-se de que em junho, a Colt Technology Services e a Ciena testaram com sucesso a transmissão de dados com criptografia resistente a quânticos entre Nova York e Londres.
Fonte: ForkLog
