A Infineon Technologies abriu um novo laboratório para o desenvolvimento de eletrônica quântica em Oberhaching, perto de Munique. O objetivo é desenvolver e testar circuitos microeletrônicos para computadores quânticos, que sejam estáveis e pequenos, funcionem de maneira confiável e possam ser produzidos em escala industrial.
Aproximadamente 20 pesquisadores trabalharão no laboratório. Além da computação quântica, as atividades centrar-se-ão também no desenvolvimento de algoritmos de IA para a deteção precoce de variações nos sistemas de energia.
“Uma das tarefas centrais do novo laboratório quântico será desenvolver e testar sistemas eletrônicos para computação quântica de armadilha de íons com o objetivo de integrar esses sistemas na Unidade de Processamento Quântico. Este é um pré-requisito para tornar a computação quântica escalonável e utilizável”, afirma Richard Kuncic, vice-presidente sênior e GM Power Systems da Infineon.
“Graças ao seu poder computacional, os computadores quânticos irão revolucionar muitas aplicações. Mas antes os computadores quânticos terão que ser industrializados, um processo que estamos conduzindo em nosso novo laboratório”, acrescentou Kuncic.
Assim, a empresa instalou um criostato inovador, uma espécie de super-frigorífico que pode arrefecer até temperaturas tão baixas como 4 graus Kelvin (-269 graus Celsius). Qubits, as menores unidades para cálculos com computadores quânticos, são extremamente sensíveis e apenas adequadamente estáveis sob condições extremas, normalmente temperaturas abaixo de -250 graus Celsius e nas pressões mais baixas possíveis. E os sistemas eletrónicos têm de continuar a funcionar perfeitamente apesar destas condições extremas.
Em ambientes tão frios, muitos materiais alteram suas propriedades, inclusive seu comportamento elétrico.
Embora já exista um número substancial de computadores quânticos, trata-se de instalações feitas por e para instalações de investigação. Várias etapas de desenvolvimento terão que ser dominadas antes da expansão para computadores quânticos poderosos e da industrialização da tecnologia. Isto inclui a manipulação eletrônica precisa de centenas e milhares de qubits.
Entre outras coisas, a equipa de Oberhaching está a desenvolver detectores ópticos para ler os estados quânticos dos iões. Aqui, os colegas trabalham em estreita colaboração com o laboratório quântico Infineon em Villach, especializado em armadilhas de íons. O novo laboratório também buscará sinergias com colegas em Dresden e Regensburg que conduzem pesquisas em qubits de silício e supercondutores.
Na área de semicondutores de potência, o laboratório utilizará Inteligência Artificial para simular e prever melhor as características de envelhecimento e falha da microeletrônica no setor de Energia. Isto exige não apenas o desenvolvimento dos algoritmos necessários; muito mais, medições práticas terão que estabelecer a base de dados para treinar redes neurais e verificar seu comportamento. Isto ajudará a estimar melhor a vida útil dos conversores de energia e auxiliará na detecção de anomalias.
Esses insights são importantes para uma manutenção proativa eficaz, que visa, em última análise, evitar falhas no equipamento e otimizar os períodos de uso.
