Pesquisadores da ETH Zurich criam scanner 3D para campos eletromagnéticos
Nova técnica utiliza íons aprisionados para mapear ruídos em chips quânticos com sensibilidade recorde, auxiliando no desenvolvimento de novos materiais.
Pontos principais
- A equipe da ETH Zurich, liderada por Jonathan Home, desenvolveu um método para mapear campos elétricos e magnéticos em 3D sobre a superfície de chips.
- O sistema utiliza uma armadilha de Penning, que combina campos elétricos e magnéticos estáticos, permitindo o movimento arbitrário de um único íon de berílio.
- A técnica atingiu um recorde de sensibilidade ao detectar campos elétricos oscilantes com amplitude de apenas 10 nanovolts por metro em um segundo.
- O mapeamento permite identificar fontes de interferência que prejudicam estados quânticos sensíveis em computadores e sensores.
- O estudo, publicado na revista Science Advances, sugere que a tecnologia pode otimizar processos de fabricação e a escolha de materiais para chips.
- A capacidade de isolar a armadilha de fontes externas de voltagem elimina influências ambientais, permitindo medições mais precisas do que modelos anteriores.
Pesquisadores do Instituto de Eletrônica Quântica da ETH Zurich desenvolveram uma nova técnica de escaneamento capaz de mapear com precisão campos eletromagnéticos próximos à superfície de chips quânticos. Utilizando um único íon de berílio em uma armadilha de Penning, o grupo conseguiu contornar limitações de armadilhas convencionais de radiofrequência, permitindo o posicionamento tridimensional do íon e a detecção de ruídos elétricos extremamente sutis. A precisão alcançada, de 10 nanovolts por metro, representa um marco na sensibilidade de medição para esse tipo de dispositivo.
O avanço é fundamental para superar um dos maiores desafios da computação quântica: o ruído eletromagnético gerado pelo próprio chip, que degrada a performance de qubits e sensores. Ao criar mapas 3D detalhados, os cientistas agora podem distinguir diferentes fontes de interferência e avaliar quais materiais de superfície minimizam tais perturbações. A metodologia, detalhada na publicação científica Science Advances, oferece uma ferramenta inédita para a otimização de hardware quântico, permitindo testes mais rigorosos e o refinamento dos processos de fabricação de componentes de próxima geração.
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