Investigadores da Universidade Tecnológica de Chalmers (Suécia) desenvolveram um amplificador de sinal para computadores quânticos que reduz drasticamente o consumo energético e melhora a precisão na leitura de dados, dois fatores-chave para a escalabilidade dessa tecnologia emergente.
O novo dispositivo consome apenas um décimo da energia utilizada pelos melhores amplificadores disponíveis até o momento e opera em modo pulsado, o que significa que apenas é ativado quando detecta um sinal, reduzindo a geração de calor e evitando interferências que comprometem a fidelidade quântica.
Como funciona e por que é diferente
O amplificador não permanece ativo de forma contínua. Em vez disso, responde em 35 nanossegundos a impulsos elétricos que contêm informações quânticas. Para alcançar essa reação ultrarrápida, a equipe utilizou algoritmos de programação genética que otimizam sua ativação em tempo real.
Além disso, foi desenvolvido um novo método para medir o ruído e o ganho do sistema em modo pulsado, o que permitiu verificar sua eficiência sem precedentes em ambientes reais de laboratório.
Comparado a um fluxo contínuo, o esquema pulsado foi cinco vezes mais eficaz. Em um dos testes, apenas duas unidades do novo amplificador conseguiram acender 12 luzes LED durante 20 segundos, demonstrando seu potencial em termos de eficiência e desempenho.
O desafio quântico: mais qubits, menos ruído
A computação quântica requer condições térmicas e eletrônicas extremamente controladas. À medida que o número de qubits aumenta, também aumenta a necessidade de ter leitura de dados precisa e dissipação energética mínima. O novo amplificador responde diretamente a esse desafio, permitindo expandir escalas sem degradar o sistema.
O desenvolvimento faz parte das pesquisas do Wallenberg Centre for Quantum Technology e foi realizado em colaboração com a empresa sueca Low Noise Factory AB, com o apoio da WiTECH e do programa Smarter Electronic Systems.
Implicações tecnológicas e ambientais
Além do aspecto técnico, o amplificador representa um passo estratégico em direção a:
- Centros de dados mais eficientes e com menor pegada energética
- Menor necessidade de refrigeração criogênica, atualmente um dos gargalos mais custosos
- Soluções quânticas aplicadas à transição energética, como simulação de redes renováveis, novos materiais ou reações químicas sem emissões
- Desenvolvimento farmacêutico mais sustentável, reduzindo resíduos e fases experimentais
Em um contexto de aceleração climática e aumento do consumo digital, essa inovação sugere que a próxima geração de supercomputadores poderia ser não apenas mais poderosa, mas também mais respeitosa com o planeta.
