Pesquisadores da Universidade de Osaka anunciaram, em 27 de janeiro de 2026, um novo design de circuito fotônico capaz de encaminhar seis feixes de laser a pontos específicos de armadilhas de íons, recurso considerado crucial para ampliar a escala dos computadores quânticos.
Em dispositivos de íons presos — nos quais átomos carregados, como o estrôncio, são manipulados por campos eletromagnéticos e luz laser — cada feixe precisa chegar a diferentes zonas de operação com precisão. Nos sistemas atuais, acomodar diversos comprimentos de onda em um espaço limitado é um obstáculo técnico.
Para resolver o problema, a equipe integrou fibras ópticas a guias de onda em um chip nanofotônico, formando rotas que distribuem a luz com eficiência energética. O estudo foi publicado na revista APL Quantum sob o título “Integrated multi-wavelength photonic routing architectures for scalable trapped ion quantum devices”.
Dois padrões de roteamento
Os pesquisadores criaram duas arquiteturas para distribuir os feixes: “bubble sort” e “blockwise duplication”. Segundo o autor Alto Osada, cada modelo apresenta vantagens específicas, e a escolha depende do número de lasers exigido e das perdas ópticas toleradas.
Os desenhos dos guias de onda lembram tapeçarias complexas, nas quais os feixes cruzam trilhas sem interferir uns nos outros. Além de transportar a luz, o circuito permite ligar e desligar cada feixe individualmente, mantendo alta eficiência de potência.
Imagem: Internet
De acordo com Osada, a estratégia pode suportar “várias centenas de qubits em um único chip”, número que atenderia requisitos de algoritmos quânticos mais avançados.
Os autores destacam que o conceito também pode ser adaptado à fabricação de sistemas ópticos avançados fora do campo da computação quântica.
Com informações de Nanowerk
