Em laboratório, Oxford mantém emaranhamento quântico por 10 segundos

Num laboratório da Universidade de Oxford, quatro átomos partilham agora um único estado quântico, e este mantém-se durante 10 segundos. Os átomos de estrôncio e de cálcio estão em dois locais diferentes. As fontes apresentam-no como um tempo de emaranhamento recorde que abre caminho a ligações mais longas entre átomos.

Um computador quântico funciona com qubits, unidades que podem assumir vários valores em simultâneo. A sua verdadeira força vem do emaranhamento: quando dois qubits estão emaranhados, o estado de um determina o estado do outro, mesmo que não estejam fisicamente ligados. Multiplicadas por muitos qubits, estas correlações permitem a uma máquina quântica explorar muitas possibilidades em conjunto. O emaranhamento permite também aos processadores quânticos partilhar informação sem partilhar os próprios qubits, o que está na base da computação quântica distribuída.

O método de Oxford funciona em duas etapas. A luz liga os átomos de estrôncio entre os dois locais. Em seguida, operações locais estendem o emaranhamento aos átomos de cálcio, de modo que os quatro átomos formam um único estado partilhado. O cálcio está ali pela sua estabilidade: é menos sensível ao ruído magnético do que o estrôncio e preserva o estado quântico durante muito mais tempo. Usar dois tipos de átomos também superou a abordagem com um só tipo, que mantinha o emaranhamento durante alguns milissegundos. «Diferentes tipos de átomos oferecem vantagens e desvantagens diferentes para as aplicações quânticas», afirmou Dougal Main, investigador em Oxford. «Ter mais de um tipo no seu computador quântico permite aproveitar o melhor de cada um.»

O que muda para o setor é a capacidade de manter átomos distantes coordenados durante mais tempo. Gabriel Araneda, também em Oxford, apontou usos que dependem disto: «Isso pode incluir a computação quântica, medições mais sensíveis feitas em locais remotos e comparações entre diferentes tipos de relógios atómicos.» O ganho beneficia sobretudo os investigadores e as futuras redes quânticas; as fontes não dão qualquer calendário, nem dados sobre a frequência com que a ligação falha, nem plano para escalar além de quatro átomos. Uma ligação de 10 segundos é um resultado laboratorial forte, mas ainda não é um serviço que alguém possa comprar.