Universidade de Viena aumenta vida útil de magnons para 18 microssegundos
Pesquisadores da Universidade de Viena conseguiram aumentar a vida útil dos magnons, excitações magnéticas, em até 18 microssegundos, um avanço significativo para a aplicação dessas partículas em tecnologias quânticas. O estudo, liderado por Andrii Chumak, representa um passo importante para superar limitações que impediam o uso prático dos magnons em computação quântica.
Avanço na pesquisa de magnons
Os magnons, que se propagam como ondas em sólidos magnéticos, apresentavam uma vida útil de apenas alguns centenas de nanosegundos, o que limitava sua utilização em computação quântica. A equipe de pesquisa aumentou essa duração em quase 100 vezes, permitindo que os magnons se tornassem portadores confiáveis de informação quântica. Os resultados foram publicados na revista Science Advances.
Importância dos magnons para a computação quântica
Magnons são promissores para a computação quântica devido à sua capacidade de interagir com outros quasipartículas, como fônons e fótons. Essa interação possibilita a construção de sistemas quânticos híbridos, que podem integrar diferentes tecnologias quânticas. Com a extensão da vida útil dos magnons, eles podem se tornar componentes essenciais em circuitos quânticos, potencialmente reduzindo o tamanho dos computadores quânticos.
Métodos utilizados para extensão da vida útil
A pesquisa utilizou duas abordagens principais para aumentar a vida útil dos magnons. Primeiro, foram empregados magnons de comprimento de onda curto, que são menos afetados por defeitos na superfície do cristal. Em segundo lugar, esferas ultra puras de granada de ferro e ítrio (YIG) foram resfriadas a temperaturas extremamente baixas, cerca de 30 milikelvins, reduzindo processos térmicos que normalmente comprometem a estabilidade dos magnons.
Implicações para a tecnologia quântica
Com a vida útil dos magnons estendida, eles podem ser utilizados como memórias quânticas duráveis e canais de comunicação de baixa perda em chips. Além disso, podem conectar múltiplos qubits em um único caminho, criando um ‘ônibus quântico’ que é crucial para o desenvolvimento de computadores quânticos escaláveis. A pesquisa sugere que melhorias na qualidade dos materiais podem levar a avanços adicionais, sem a necessidade de novas descobertas físicas.
O avanço na pesquisa de magnons representa um marco significativo no campo da computação quântica, abrindo novas possibilidades para o desenvolvimento de tecnologias mais compactas e eficientes. A continuidade dos estudos poderá levar a inovações que transformem a forma como a informação quântica é manipulada e utilizada.
