QuDits compartilham at cinco dados

Informtica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 22/05/2023

Entrelaamento multidimensional

H muito se sabe que os computadores qunticos no precisam ficar limitados codificao binria dos computadores eletrnicos, nos quais a informao codificada como 0s e 1s.

fato que os primeiros qubits nasceram baseados na paradigma binrio, mas hoje se sabe que um processador quntico pode se basear em quDits, em vez de quBits.

A diferena grande: Considere, por exemplo, a codificao binria para o algarismo 9 do sistema decimal, que representado como 1001 em binrio, ou seja, exigindo trs bits adicionais para a mesma representao. Os qudits podem reduzir largamente, ou mesmo eliminar esse problema porque mltiplos dados so guardados no mesmo suporte fsico.

Mas a surgiu outro problema: Se j dominamos o entrelaamento entre bits qunticos individuais, fazendo-os ficar intimamente ligados, com um afetando imediatamente o outro para lhe passar sua parte do clculo ou seu resultado, ningum ainda havia conseguido fazer o entrelaamento de qudits de modo eficiente, j que cada qudit carrega um volume de informaes muito maior, e preciso garantir que, ao mexer numa dessas informaes, voc ir afetar apenas a informao correspondente no outro qudit.

Esse desafio acaba de ser vencido por Pavel Hrmo e colegas da Universidade de Innsbruck, na ustria, que demonstraram como dois qudits podem ser totalmente entrelaados um com o outro.

E eles fizeram isto com um desempenho sem precedentes, abrindo caminho para computadores qunticos mais eficientes e poderosos.

Pensando como um computador quntico

Os pesquisadores conseguiram entrelaar completamente dois qudits, cada um codificado com at 5 dados diferentes.

Ou seja, essa nova tcnica permite que os computadores qunticos lidem de uma s vez com at 31 algarismos (binrio 11111). Na prtica, porm, um estado normalmente reservado para controle, restando ento 15 estados disponveis para computao (binrio 1111).

“Os sistemas qunticos tm muitos estados disponveis esperando para serem usados na computao quntica, em vez de limit-los para trabalhar com qubits,” disse o professor Martin Ringbauer. “Muitos dos problemas mais desafiadores de hoje, em campos to diversos como qumica, fsica ou otimizao, podem se beneficiar dessa linguagem mais natural de computao quntica.”

A demonstrao foi realizada com qudits inicos (ons de clcio individuais), mas abre caminho para se obter o entrelaamento de qudits em outros tipos de bits qunticos.

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