Fótons, Majorana e silício
Aula 17 de 23 do curso “Quântica”. Grátis, com animações e teste.
Um qubit de luz
Um fóton também pode ser um qubit: por exemplo, 0 é um caminho e 1 é outro, como no interferômetro do nível um. Vantagens: o fóton quase não interage com o ambiente, então tem pouco ruído, e viaja sozinho pela fibra, o que facilita conectar qubits. As desvantagens são o outro lado: fótons também não querem interagir entre si, e uma porta de dois qubits exige truques. Aqui o grande inimigo não é o ruído, e sim a perda: o fóton simplesmente some.
PsiQuantum: tudo ou nada
A aposta fotônica mais ousada é da PsiQuantum. A empresa não lança máquinas de demonstração pequenas: vai direto a um computador de um milhão de qubits. Os chips são feitos numa fábrica de semicondutores comum, a GlobalFoundries. Em setembro de 2025 a PsiQuantum captou US$ 1 bilhão com avaliação de US$ 7 bilhões, constrói locais na Austrália e em Chicago e chegou à fase final de outro programa da DARPA. O risco é que, até a máquina grande funcionar, é difícil verificar se a abordagem toda funciona.
Xanadu: montar em blocos
A canadense Xanadu foi por outro caminho. Em janeiro de 2025 mostrou o Aurora: 12 qubits em 35 chips fotônicos, ligados por fibra óptica numa só máquina. Poucos qubits, mas a ideia importa: um grande computador quântico pode ser montado com módulos iguais, como servidores num data center, e a ligação entre eles não precisa de refrigerador. A Xanadu também passou à etapa B da DARPA, então o plano dela é levado a sério.
Qubits topológicos: proteção por projeto
Todos os qubits acima combatem o ruído com correção de erros, gastando muitos qubits físicos por um confiável. Há uma ideia mais elegante: guardar a informação não num ponto, mas “espalhada” entre duas partículas distantes chamadas modos de Majorana. Como um nó no cadarço: sacudir não desfaz, é preciso desatar de propósito. Se esses qubits funcionarem, será preciso muito menos correção de erros.
Microsoft Majorana: olhe a revisão por pares
A Microsoft aposta há anos em qubits topológicos. Em fevereiro de 2025 anunciou o chip Majorana 1, mas muitos físicos acharam os dados insuficientes para provar que eram topológicos. Em junho de 2026 veio o Majorana 2: trocaram o material por chumbo, e o tempo de vida passou de milissegundos para cerca de 20 segundos. Ainda é um preprint sem revisão, e críticos pedem mais medições. Lição: anúncio barulhento não é prova; espere revisão e replicação.
Spins em silício: um qubit como um transistor
Mais um candidato: o spin de um único elétron preso no silício sob um minúsculo eletrodo. O dispositivo parece muito um transistor comum, então esses qubits são pequenos e podem ser feitos em fábricas existentes. Em teoria caberiam milhões num chip. A abordagem é mais jovem, mas três empresas assim passaram à etapa B da DARPA: Diraq, Quantum Motion e Silicon Quantum Computing. Então fique de olho nela também.
Teste-se
- Qual o principal problema dos qubits fotônicos?
Resposta certa: Os fótons se perdem e quase não interagem entre si. Um fóton tem pouco ruído, mas se perde fácil, e fazer dois fótons “conversarem” é difícil. Daí os esquemas de portas complexos. - Como encarar o anúncio do Majorana 2?
Resposta certa: Com interesse, mas esperando revisão e replicação. O salto no tempo de vida impressiona, mas é um preprint, e críticos apontam medições faltando. O certo é esperar verificação. - Por que qubits de spin em silício interessam a investidores?
Resposta certa: Parecem transistores e são feitos em fábricas existentes. Tamanho pequeno e compatibilidade com a indústria de chips prometem milhões de qubits por chip, se a qualidade melhorar.