Dentro brevemente
- Pesquisadores da ParityQC e da Universidade de Innsbruck desenvolveram uma nova maneira de controlar computadores quânticos usando um único ajuste global de laser, eliminando a necessidade de controle preciso do laser e tornando os sistemas quânticos mais vulneráveis.
- Esta abordagem permite a codificação confiável de problemas de otimização combinatória, como o conjunto independente máximo ponderado (MWIS), através da colocação de átomos auxiliares, que organizam o problema e minimizam os efeitos de interação simultaneamente.
- Requisitos de hardware simplificados e uma abordagem de controle universal aproximam a computação quântica de aplicações práticas e de grande escala, com benefícios potenciais em setores como transporte, medicina, ciência de materiais e inteligência artificial.
NOTÍCIAS – As equipes da ParityQC e da Universidade de Innsbruck deram um passo significativo na simplificação do controle de computadores quânticos. Este desenvolvimento, detalhado em um artigo publicado recentemente intitulado “Quantum Optimization with Global Driven Neutral Atom Arrays”, representa uma codificação equilibrada para resolver problemas complexos de integração com comunicação global a laser.
Reduzir a complexidade de controle dos computadores quânticos é um dos principais desafios da computação quântica baseada em átomos. Nos sistemas atuais, o controle preciso sobre átomos individuais exigia vários campos de laser, levando ao aumento da complexidade do hardware e aos desafios operacionais.
A equipe agora mostra que é possível codificar um computador quântico sem conversar entre si, usando apenas uma dessintonização global do laser. Em vez de depender de campos de laser dependentes do local para resolver, por exemplo, problemas de conjuntos independentes de peso máximo (MWIS), a equipe desenvolveu um esquema que usa átomos auxiliares colocados aleatoriamente para obter o mesmo efeito. Os átomos auxiliares servem simultaneamente ao duplo propósito de sistemas específicos de problemas e reduzem os efeitos negativos das interações de longo alcance.
Esta inovação não só reduz os requisitos de hardware, mas também simplifica o sistema quântico, tornando-o flexível e utilizável para grandes aplicações.
“Nossa abordagem fornece uma nova caixa de ferramentas para controlar sistemas quânticos no contexto da otimização quântica. Ao usar uma única desafinação para todos os átomos, reduzimos a complexidade experimental que é importante para a expansão dos computadores quânticos.” —Martin Lanthaler, pesquisador da Universidade de Innsbruck.”
Pontos-chave da descoberta:
- Codificação Escalável: O método permite a codificação perturbativa de problemas de otimização integral em átomos de Rydberg, usando desafinação global de laser em vez de campos de laser locais complexos.
- Oportunidades de desenvolvimento quântico: Esta técnica aproxima a computação quântica de alcançar a computação quântica prática para aplicações do mundo real no desenvolvimento integrado, que é um campo importante em indústrias que vão dos transportes à medicina.
“Este desenvolvimento é um passo importante para tornar a computação quântica mais acessível e utilizável em aplicações do mundo real. A capacidade de controlar um grande sistema quântico sem a necessidade de isolamento individual e exigindo um único tipo de átomo abre novas oportunidades para o desenvolvimento da tecnologia quântica. ” – Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Lechner, Co-CEO da ParityQC e professor da Universidade de Innsbruck
As implicações deste avanço são enormes, potencialmente abrindo caminho para computadores quânticos altamente eficientes que podem resolver os problemas mais desafiadores em áreas como otimização, ciência de materiais e inteligência artificial.
Papel “Otimização Quântica com Matrizes de Átomos Neutros Globalmente” está agora disponível para revisão por pares e pode ser acessado aqui.
