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Cientistas chineses desenvolveram um protótipo de computação quântica programável denominado "Jiuzhang 4.0", o qual estabeleceu um novo recorde mundial para tecnologia de informação quântica óptica, de acordo com um estudo publicado na quarta-feira na revista Nature.
Liderada pela Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC, na sigla em inglês), a equipe usou o protótipo para resolver o problema de amostragem de bósons gaussianos a uma velocidade superior a 10 elevado à 54ª posição, em comparação com o supercomputador mais poderoso do mundo, segundo o estudo.
Os pesquisadores afirmaram ter manipulado e detectado estados quânticos de até 3.050 fótons — um salto significativo em relação aos 255 fótons alcançados com o "Jiuzhang 3.0" anterior.
As principais rotas tecnológicas atuais de computação quântica incluem sistemas supercondutores, armadilhas de íons, fotônicos e de átomos neutros. A série de protótipos "Jiuzhang" codifica bits quânticos usando fótons e realiza computação quântica por meio da manipulação e medição desses fótons.
Desde sua construção bem-sucedida em 2020, a série passou por diversas atualizações, alcançando "vantagem computacional quântica" e estabelecendo repetidamente recordes mundiais.
Lu Chaoyang, professor da USTC, afirmou que a equipe de pesquisa desenvolveu uma fonte de luz osciladora paramétrica óptica de alta eficiência e um interferômetro com codificação híbrida espaço-temporal.
Ao integrar 1.024 campos ópticos de estado comprimido de alta eficiência em um circuito com codificação híbrida espaço-temporal de 8.176 modos, a equipe conseguiu manipular e detectar até 3.050 fótons.
"Isso significa que a amostra de dados mais complexa gerada pelo 'Jiuzhang 4.0' leva apenas 25 microssegundos para ser produzida — menos tempo que um piscar de olhos. Em contraste, o supercomputador mais poderoso do mundo precisaria de mais de 10 elevado à quarta segunda potência para calcular o mesmo resultado", disse Lu.
Lu observou que os resultados do "Jiuzhang 4.0" representam um grande salto na escala e complexidade dos processadores quânticos fotônicos de baixa perda, oferecendo novas possibilidades para a construção de "estados de cluster tridimensionais em modo de trilhão de qubits" e futuros "hardware de computação quântica óptica tolerante a falhas".
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