Rumo ao Futuro: Xanadu e PsiQuantum Querem Transferir Qubits Através de Raios de Luz com Quantum Photonics

O que é Fotônica Quântica?

Fotônica é a utilização da luz para transmitir informações codificadas. Um exemplo notável dessa tecnologia já presente na infraestrutura moderna são os cabos de fibra óptica, pelos quais a luz viaja rapidamente e sem perdas de energia devido à resistência elétrica. Essa abordagem clássica utiliza bilhões de fótons em feixes coerentes, empregando elementos como fase e polarização para transportar dados.

Ao considerar a transição para o mundo quântico, é importante focar nos fótons individuais. A fotônica quântica utiliza fontes e detectores de fótons únicos para codificar e decodificar informações com base em propriedades quânticas, como emaranhamento e superposição.

A forma como as operações são realizadas nos fótons e como as informações são codificadas é o que diferencia as propostas apresentadas por duas empresas destacadas: PsiQuantum, que utiliza um método de codificação conhecido como dual-rail, e Xanadu, que opta pela codificação de variáveis contínuas.

Vantagens e Desafios dos Qubits Fotônicos

A fotônica quântica possui vantagens operacionais, como a possibilidade de operar em temperatura ambiente, o que pode reduzir custos de instalação e manutenção. Além disso, os qubits fotônicos são menos suscetíveis a interferências ambientais. No entanto, os desafios não são simples. A criação de fótons idênticos e confiáveis para o método dual-rail é complicada, resultando em perdas significativas antes que uma computação útil possa ser realizada.

Por outro lado, a abordagem de Xanadu, que permite uma maior tolerância à perda de fótons, também enfrenta uma série de desafios de correção de erros, já que os erros são contínuos e não discretos como na PsiQuantum.

A Abordagem da Xanadu

Fundada em 2016, a Xanadu tem como missão desenvolver um centro de dados quânticos fotônicos tolerantes a falhas até os anos 2030. A empresa busca inovações através de publicações científicas e anúncios de marcos alcançados. Um exemplo recente de avanço é o Aurora, um sistema modular que integra múltiplos chips fotônicos, demonstrando a viabilidade de sua arquitetura proposta.

A empresa também anunciou parcerias estratégicas para abordar problemas de qualidade de geração de fótons, utilizando tecnologias avançadas para melhorar seus processos.

PsiQuantum e a Visão de um Computador Quântico de Grande Escala

PsiQuantum, também fundada em 2016, selecionou um enfoque diferente, priorizando a busca por um design de mais de um milhão de qubits. A empresa estabeleceu uma parceria com a GlobalFoundries, visando a produção de dispositivos quânticos. Recentemente, PsiQuantum apresentou um estudo sobre sua plataforma de computação quântica, apontando avanços notáveis na fabricação de componentes fundamentais.

A empresa espera construir seu sistema quântico em algum momento entre 2027 e 2029, focando em integrar totalmente seus sistemas antes de avançar para a produção em larga escala.

O Futuro da Computação Quântica

O cenário atual de mecânica quântica apresenta desafios significativos, tanto em termos de capacidade intelectual quanto em necessidade de investimentos. Embora a maioria das empresas de computação quântica ainda dependa de financiamento para pesquisa e desenvolvimento, o potencial de avanços e aplicações futuras torna o campo promissor. Tanto PsiQuantum quanto Xanadu estão se esforçando para entregar computadores quânticos de grande escala até 2029, com visões distintas sobre como superar os obstáculos que se apresentam.