Grade de átomos pode impulsionar computação quântica

Computadores quânticos obtêm sua velocidade porque seus componentes podem ocupar uma gama de estados em vez de apenas dois estados (como nos atuais computadores binários).

Algoritmos especiais poderiam explorar esses estados quânticos e resolver problemas que levariam muito mais tempo para ser resolvidos em computadores convencionais.

Um candidato a computador quântico é a chamada "rede óptica", na qual átomos resfriados a baixíssimas temperaturas são arranjados em uma grade por feixes de laser colocados em posições estratégicas. O resultado final assemelha-se a ovos em uma caixa de ovos.

Mas antes que se possa ler ou escrever nesses átomos, o que é necessário se se pretende usar a rede como um computador quântico, é preciso determinar com precisão as posições desses átomos.

Agora duas equipes, uma liderada por Stefan Kuhr, do Instituto Max Planck de Óptica Quântica, em Garching, na Alemanha, e outra liderada por Markus Greiner, da Universidade Harvard, conseguiram obter imagens de átomos individuais de rubídio em uma rede óptica.

Isso é um desafio não só porque os átomos são minúsculos, mas também porque os fótons de átomos próximos podem interferir uns com os outros, borrando a imagem.

Para superar esse problema, as equipes estudaram o padrão de luz de um único átomo. Em seguida, criaram um algoritmo que poderia gerar uma imagem composta desse padrão a partir de diferentes arranjos de uma grade de átomos.

Ao comparar essas simulações com o padrão real observado, o algoritmo podia determinar qual o arranjo dos átomos na grade.

Cada átomo na grade poderia atuar como um bit quântico. Kuhr afirma que redes ópticas têm muito mais desses "qubits" que outras abordagens de computação quântica.

O estudo foi publicado na revista "Nature".