O mundo da física quântica pode ser bem mais divertido do que você imagina: cientistas fizeram uma espécie de ping-pong com elétrons que pode ajudar na criação da futura geração de computadores.

Em um trabalho publicado hoje na Nature, os pesquisadores da Cambridge University, no Reino Unido, mostraram um impressionante grau de controle sobre o item mais básico de um circuito elétrico: o movimento do elétron de um local ao outro.

Os cientistas conseguiram leva-lo e traze-lo até 60 vezes em uma linha reta – um feito que tem grandes aplicações na computação quântica, para transferir um quantum ‘bit’ entre um processador e a memória, por exemplo. O qubit (quantum bit) é a unidade básica de um computador quântico. Sua vantagem sobre o bit do sistema binário comum é que ele pode assumir os valores de 0 ou 1 ao mesmo tempo.

Festa eletrônica

Imagine que uma pessoa tem que cruzar uma sala cheia de gente para falar com alguém do outro lado. No caminho, ela precisa desviar de vários obstáculos e eventualmente interrompe o trajeto para conversar. Quando chega ao destino, talvez ela tenha esquecido algumas das coisas que queria dizer.

Algo similar acontece com os elétrons carregando a corrente em um fio. Eles costumam seguir um complicado ziguezague e, se carregam alguma informação, tendem a “esquecê-la” nessas paradas – ou, em outras palavras, seu estado quântico perde a coerência.

Para fazê-lo andar em linha reta, os pesquisadores capturaram um único elétron em um ponto quântico dentro de uma peça de arseneto de gálio (GaAs). Um canal, com mais energia que os elétrons ao seu redor, leva a outro ponto, a quatro microns de distância. Um pequeno pulso de som (de alguns bilionésimos de segundo) é enviado através da superfície, criando uma onda de potencial elétrico que carrega o elétron ao próximo ponto. O mesmo processo carrega de volta o elétron, sem perda de informação em 60 idas e voltas seguidas.

Esse método seria um bom candidato para mover qubits em um circuito quântico.

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