O loop quântico

Um novo material pode ajudar a construir computadores quânticos. Supercondutores são materiais nos quais a eletricidade flui sem encontrar resistência. Normalmente seu caminho é unilateral, mas foi descoberto um material no qual a corrente pode fluir em duas direções ao mesmo tempo. Ciência (https://science.sciencemag.org/content/366/6462/238)

Este supercondutor incomum é o assim chamado b-Bi2Pdfeito de bismuto cristalino e paládio. Se formarmos um anel a partir de uma fina camada de material, verifica-se que a corrente nele fluirá no sentido horário e anti-horário ao mesmo tempo. Os descobridores do fenômeno prevêem que ele será usado na próxima geração de computadores quânticos, graças ao uso direto das leis de Física quântica serão capazes de realizar cálculos muito mais rápido do que suas contrapartes modernas.

Fonte da imagem: Superpositioned Qubit / Johns Hopkins University

"A superposição de correntes fluindo em direções opostas", explica Yufan Li, um físico da Universidade Johns Hopkins e o primeiro autor do trabalho publicado. Enquanto um bit em um computador clássico só pode estar em um dos dois estados, seu equivalente quântico pode existir na superposição de ambos os estados (como no famoso paradoxo de Schrödinger com um gato vivo e um gato morto ao mesmo tempo). Os Qubits permitem aumentar a eficiência dos cálculos porque contêm mais informações.

Os materiais supercondutores que foram projetados até agora requerem um campo magnético de magnitude precisa. Em contraste, os anéis b-Bi2Pd, que Li projetou com a unidade como uma unidade de corrente supercondutora, não requerem nenhum imã externo para que a corrente possa fluir em ambas as direções. Os pesquisadores argumentam que essa propriedade deve trazer um "salto qualitativo" na tecnologia qubit atual. É uma simplificação importante no desenho do circuito e na sua calibração. “Também é possível que as propriedades específicas do b-Bi2Pd nos permitam observar os fenômenos que indicam a existência de quasipartículas teoricamente previstas chamadas de ferrões Majorana que são suas próprias antipartículas Antipartícula e a partícula correspondente tem a mesma massa, mas suas cargas têm o sinal oposto).