Cientistas chineses alcançaram um grande avanço em chips quânticos fotônicos integrados, demonstrando o primeiro emaranhamento quântico multipartido "contínuo-variável" e estados de cluster no chip.

A descoberta aborda uma lacuna crítica no desenvolvimento de chips quânticos fotônicos e estabelece as bases para o emaranhamento quântico escalável, com aplicações potenciais em computação quântica e redes quânticas.

A pesquisa, liderada por cientistas da Universidade de Beijing e da Universidade de Shanxi, foi publicada na última edição da Nature.

Os chips quânticos fotônicos integrados são plataformas avançadas projetadas para codificar, processar, transmitir e armazenar informações quânticas no nível do chip. No entanto, alcançar o emaranhamento quântico em larga escala de qubits fotônicos nesses chips há muito representa um desafio significativo.

Uma das principais dificuldades tem sido a preparação determinística e escalável de estados de cluster, que são cruciais na ciência da informação quântica, particularmente para chips quânticos fotônicos, disse Wang Jianwei, professor da Universidade de Beijing.

Ao desenvolver novas tecnologias para bombeamento, controle e medição coerentes de estados de cluster de variáveis contínuas, a equipe preparou com sucesso vários estados de cluster de maneira determinística e reconfigurável. As estruturas de emaranhamento foram rigorosamente validadas por meio de extensos testes experimentais.

"Fomos pioneiros no desenvolvimento de um chip quântico de variável contínua, permitindo a geração determinística de estados de cluster diretamente no chip", disse Wang. "Nosso trabalho destaca o potencial desses dispositivos integrados para o avanço da computação, rede e detecção quânticas."

"Esta conquista marca um avanço dos cientistas chineses no campo dos chips quânticos fotônicos integrados", disse Gong Qihuang, acadêmico da Academia Chinesa de Ciências.

Esse avanço abre um novo caminho para a preparação e manipulação de estados emaranhados quânticos em larga escala, que são críticos para o desenvolvimento da computação quântica e das tecnologias de rede quântica, disse Gong.

Anteriormente, a equipe de pesquisa desenvolveu um chip quântico fotônico de escala ultra-grande que integra cerca de 2.500 componentes, fornecendo um núcleo escalável e estável para futuros computadores quânticos.