A pesquisa chinesa em tecnologia quântica alcançou um avanço significativo. Em 20 de fevereiro, a revista Nature publicou um estudo destacando que uma equipe de pesquisadores da China conseguiu realizar a primeira instância global de um estado emaranhado de aglomeração quântica de “variáveis contínuas” em um chip de luz integrado.

Importância do avanço na computação quântica

Especialistas afirmam que a conquista preenche uma lacuna tecnológica fundamental nos chips quânticos de luz baseados em variáveis contínuas, estabelecendo uma base importante para sua expansão em larga escala e aplicações em computação quântica, redes quânticas e outras áreas.

Os chips quânticos de luz integrados representam uma plataforma avançada capaz de codificar, processar, transmitir e armazenar informações quânticas em escala micro e nano. O emaranhamento quântico em larga escala nesses chips é um desafio global na pesquisa quântica.

O estado emaranhado de aglomeração, um tipo típico de estado quântico de múltiplos bits, é um recurso central na ciência da informação quântica. No entanto, a preparação determinística e em larga escala desses estados enfrenta desafios experimentais, especialmente na criação e verificação de chips quânticos de luz baseados em variáveis contínuas, um obstáculo até então não superado internacionalmente.

Pesquisadores chineses superam desafios técnicos

Após anos de pesquisas, a equipe liderada pelos professores Wang Jianwei e Gong Qihuang, da Universidade de Pequim, e Su Xiaolong, da Universidade de Shanxi, superou esses desafios tecnológicos.

O grupo desenvolveu técnicas inovadoras de controle de chips quânticos de luz com variáveis contínuas, além de aprimorar métodos de bombeio e detecção multicolorida. Isso permitiu a preparação de estados emaranhados de aglomeração de forma determinística e reconfigurável, com verificação experimental da estrutura de emaranhamento.

Wang Jianwei explicou que os bits quânticos podem ser criados em chips de luz por meio de codificação de variáveis discretas ou contínuas. A codificação de variáveis discretas, baseada em fótons únicos, é comum para produzir bits quânticos com alta fidelidade. No entanto, a taxa de sucesso diminui exponencialmente com o aumento do número de bits quânticos.

Para contornar esse problema, a equipe adotou a codificação de variáveis contínuas, resolvendo as limitações probabilísticas na geração de bits quânticos e estados emaranhados. [Pela primeira vez, foi possível produzir estados emaranhados de aglomeração de forma determinística em chips quânticos de luz.]

Impacto e reconhecimento internacional

“Este é um novo avanço dos cientistas chineses no campo da tecnologia de chips quânticos de luz integrados”, afirmou Gong Qihuang. Ele destacou que a descoberta oferece um novo caminho tecnológico para a geração e manipulação de estados quânticos em larga escala, sendo um passo fundamental para o desenvolvimento da computação quântica, redes quânticas e simulação quântica.

Os revisores da Nature avaliaram o estudo como um "marco importante" para o processamento escalável de informações quânticas de luz. “Pela primeira vez, foi realizado um emaranhamento quântico de múltiplos bits com variáveis contínuas em chips quânticos de luz”, destacaram.