Um dos maiores centros de pesquisa da Espanha é o ICFO, Instituto de Ciências Fotônicas, localizado na cidade catalã de Castelldefels. Agora, este centro anunciou um importante marco global na área de simulação e processadores quânticos.
Um microscópio pioneiro no mundo. Em projeto liderado pela pesquisadora Leticia Tarruell, a equipe do ICFO construiu o QUIONE, nome dado ao que é o primeiro microscópio quântico de gás do mundo capaz de capturar imagens de átomos individuais de estrôncio. Ou seja, um microscópio capaz de detectar cada um dos átomos.
Este experimento é único no gênero porque além de ver os átomos do gás estrôncio individualmente, permite que eles sejam colocados em uma rede óptica onde os átomos podem interagir por colisões e então técnicas de imagem podem ser aplicadas. Um conjunto de recursos exclusivos que permitem que este microscópio seja usado para construir o primeiro processador quântico atômico.
Estrôncio, acima do lítio e do potássio. A escolha do estrôncio é o que marca o marco alcançado pelo Instituto de Ciências Fotônicas. Comparado ao lítio e ao potássio, que eram os materiais usados até agora nesses microscópios, o estrôncio é mais complexo e oferece, como átomo alcalino-terroso, “mais ingredientes para brincar”, segundo os pesquisadores do ICFO.
Construindo o primeiro computador quântico analógico. Por meio de lasers, o ICFO reduziu a temperatura do gás estrôncio até que seus átomos formassem um superfluido e possibilitou a observação de cada um dos 300 átomos com os quais trabalha.
“Agora que adicionamos o estrôncio à lista de microscópios quânticos de gás disponíveis, em breve poderemos simular materiais mais complexos e exóticos. Espera-se então que novas fases da matéria surjam. E também esperamos obter muito mais poder computacional para utilizar esses maquinários como computadores quânticos analógicos”, explica Leticia Tarruell.
Os computadores quânticos analógicos são baseados nesses processadores quânticos baseados em átomos ultrafrios controlados individualmente, como aqueles observados com o microscópio ICFO.
A Espanha não quer perder o trem quântico. No âmbito do plano Quantum Spain, a Espanha investirá 200 milhões de euros em startups de computação quântica e projetos de pesquisa.
A pesquisa do ICFO foi publicada na revista PRX Quantum e permitirá “estudar as propriedades físicas de certos materiais em um nível sem precedentes e projetar melhores materiais em nível atômico”, segundo descreve Lluís Torner, diretor do ICFO. O projeto QUIONE terá uma segunda fase em que será construído um processador híbrido analógico-digital e é um dos oito projetos de pesquisa em tecnologias quânticas promovidos pelo Governo da Catalunha.
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