Avanço científico aproxima computadores quânticos robustos da realidade
As máquinas quânticas continuam a falhar porque os seus qubits são demasiado fáceis de perturbar, mas agora os investigadores afirmam ter descoberto um passo fundamental para um novo tipo de máquina capaz de ler o seu estado de forma precisa e em tempo real.
Os computadores quânticos ganharam a reputação de serem as máquinas mais poderosas de sempre - e ainda nem sequer existem de facto. Mas, ao mesmo tempo, são bastante impraticáveis, e muito disso deve-se ao hardware.
As suas unidades básicas, chamadas qubits, podem armazenar estados quânticos que vão além de um simples 0 ou 1, mas estes estados são facilmente perturbados por calor, ruído eletromagnético disperso e pequenas imperfeições no dispositivo.
Uma das grandes esperanças para tornar os qubits mais robustos reside numa abordagem de design chamada qubits topológicos. Em vez de manter a informação num ponto frágil, a ideia é codificá-la de uma forma menos sensível à interferência local. Um dos principais candidatos para tal são os dispositivos baseados em Majorana, construídos em torno dos modos zero de Majorana – estados quânticos exóticos que se prevê oferecerem este tipo de proteção intrínseca.
Um novo estudo relata os avanços na medição fiável destes dispositivos. Os investigadores responsáveis pelo estudo afirmam ter conseguido uma leitura de paridade numa única operação, o que significa que podem determinar se o sistema está num estado "par" ou "ímpar" de uma só vez, utilizando um método baseado na capacitância quântica que opera no domínio do tempo, permitindo o rastreio da mudança de estado.
O obstáculo da medição
Em termos simples, estas abordagens baseadas em Majorana visam proteger a informação distribuindo-a por partes separadas de um dispositivo. Esta separação é parte do que torna o qubit menos vulnerável ao ruído local, mas também dificulta a leitura, uma vez que a medição necessita de conectar as partes relevantes de forma controlada.
Neste estudo, a equipa trabalhou com uma configuração mínima, frequentemente descrita como uma "cadeia de Kitaev" de dois sítios - por vezes apelidada de "Majoranas do pobre" porque capta características importantes semelhantes às de Majorana, oferecendo menos proteção do que uma cadeia mais longa.
O principal resultado obtido foi que a leitura da paridade se manifestou como uma alternância aleatória entre os dois estados, com tempos de vida reportados superiores a um milissegundo. Embora não se trate de um computador quântico completo, este tempo de vida é suficiente para o controlo, testes e desenvolvimento de dispositivos mais complexos.
O que significa a seguir?
Os investigadores também relatam a deteção simultânea de carga, argumentando que os dois estados de paridade são eletricamente neutros e permanecem efetivamente indistinguíveis para uma sonda que não acopla os modos - o que faz parte da proposta deste estilo de codificação "topológico".
O campo de Majorana tem sido alvo de debates sobre se as suas experiências estão a observar o fenómeno real ou apenas efeitos semelhantes. E embora o estudo não resolva todas as questões, marca o que o artigo considera ser um passo essencial para que os sistemas possam ser operados de forma prática e controlada.
Referência da notícia:
Single-shot parity readout of a minimal Kitaev chain, published in Nature, February 2026.