Linha do tempo de computação quântica e comunicação - Timeline of quantum computing and communication

Esta é uma linha do tempo da computação quântica .

Década de 1960

1968

• Stephen Wiesner inventa a codificação conjugada . (manuscrito escrito durante a participação nos protestos estudantis da Universidade de Columbia em abril de 1968 e finalmente publicado no ACM SIGACT News 15 (1): 78–88)

Década de 1970

1970

• James Park articula o teorema da não clonagem.

1973

• Alexander Holevo publica um artigo mostrando que n qubits podem transportar mais de n bits clássicos de informação, mas no máximo n bits clássicos são acessíveis (um resultado conhecido como " teorema de Holevo " ou "limite de Holevo").
• Charles H. Bennett mostra que o cálculo pode ser feito de forma reversível.

1975

• RP Poplavskii publica "Modelos termodinâmicos de processamento de informação" (em russo) que mostrou a inviabilidade computacional de simular sistemas quânticos em computadores clássicos, devido ao princípio de superposição .

1976

• O físico matemático polonês Roman Stanisław Ingarden publica um artigo seminal intitulado "Quantum Information Theory" em Reports on Mathematical Physics, vol. 10, 43-72, 1976. (O artigo foi apresentado em 1975.) É uma das primeiras tentativas de criar uma teoria da informação quântica , mostrando que a teoria da informação de Shannon não pode ser diretamente generalizada para o caso quântico , mas sim que é possível construir uma teoria quântica da informação, que é uma generalização da teoria de Shannon, dentro do formalismo de uma mecânica quântica generalizada de sistemas abertos e um conceito generalizado de observáveis ​​(os chamados semi-observáveis).

Década de 1980

1980

• Paul Benioff descreve o primeiro modelo de mecânica quântica de um computador. Neste trabalho, Benioff mostrou que um computador poderia operar sob as leis da mecânica quântica, descrevendo uma descrição da equação de Schrödinger das máquinas de Turing , estabelecendo uma base para trabalhos futuros em computação quântica. O artigo foi submetido em junho de 1979 e publicado em abril de 1980.
• Yuri Manin brevemente motiva a ideia da computação quântica.
• Tommaso Toffoli apresenta a porta Toffoli reversível , que, junto com as portas NOT e XOR, fornece um conjunto universal para computação clássica reversível.

1981

• Na Primeira Conferência sobre Física da Computação, realizada no MIT em maio, Paul Benioff e Richard Feynman dão palestras sobre computação quântica. Benioff's foi construído a partir de seu trabalho anterior de 1980, mostrando que um computador pode operar sob as leis da mecânica quântica. A palestra foi intitulada “Modelos hamiltonianos de mecânica quântica de processos discretos que apagam suas próprias histórias: aplicação em máquinas de Turing”. Na palestra de Feynman, ele observou que parecia impossível simular com eficiência uma evolução de um sistema quântico em um computador clássico e propôs um modelo básico para um computador quântico.

1982

• Paul Benioff desenvolve ainda mais seu modelo original de uma máquina de Turing mecânica quântica.
• William Wootters e Wojciech Zurek , e independentemente Dennis Dieks redescobrem o teorema da não clonagem .

1984

• Charles Bennett e Gilles Brassard empregam a codificação conjugada de Wiesner para distribuição de chaves criptográficas.

1985

• David Deutsch , da Universidade de Oxford, descreve o primeiro computador quântico universal . Assim como uma máquina de Turing universal pode simular qualquer outra máquina de Turing com eficiência ( tese de Church-Turing ), o computador quântico universal é capaz de simular qualquer outro computador quântico com, no máximo, uma desaceleração polinomial .
• Asher Peres aponta a necessidade de esquemas de correção de erros quânticos e discute um código de repetição para erros de amplitude.

1988

• Yoshihisa Yamamoto e K. Igeta propõem a primeira realização física de um computador quântico, incluindo a porta CNOT de Feynman. Sua abordagem usa átomos e fótons e é o progenitor da computação quântica moderna e dos protocolos de rede que usam fótons para transmitir qubits e átomos para realizar operações de dois qubit.

1989

• Gerard J. Milburn propõe uma realização ótica quântica de um portão de Fredkin.
• Bikas K. Chakrabarti e colaboradores do Saha Institute of Nuclear Physics , Kolkata, propõem a ideia de que as flutuações quânticas podem ajudar a explorar paisagens energéticas acidentadas, escapando de mínimos locais de sistemas vítreos com barreiras altas, mas finas, por túneis (em vez de escalar usando excitações térmicas ), sugerindo a eficácia do recozimento quântico sobre o recozimento simulado clássico .

Década de 1990

1991

• Artur Ekert , da Universidade de Oxford, propõe comunicação segura baseada em emaranhamento .

1992

• David Deutsch e Richard Jozsa propõem um problema computacional que pode ser resolvido eficientemente com o algoritmo determinista de Deutsch-Jozsa em um computador quântico, mas para o qual nenhum algoritmo clássico determinístico é possível. Este foi talvez o primeiro resultado na complexidade computacional dos computadores quânticos, provando que eles eram capazes de realizar algumas tarefas computacionais bem definidas com mais eficiência do que qualquer computador clássico.

1993

• Dan Simon , da Université de Montréal , inventa um problema de oráculo para o qual um computador quântico seria exponencialmente mais rápido do que um computador convencional. Este algoritmo apresenta as principais idéias que foram desenvolvidas no algoritmo de fatoração de Peter Shor .

1994

• Peter Shor , do Bell Labs da AT&T em Nova Jersey , descobre um algoritmo importante. Ele permite que um computador quântico fatorar grandes números inteiros rapidamente. Ele resolve o problema de fatoração e o problema de log discreto . O algoritmo de Shor pode teoricamente quebrar muitos dos criptossistemas em uso hoje. Sua invenção despertou um enorme interesse em computadores quânticos.
• O primeiro workshop do governo dos Estados Unidos sobre computação quântica é organizado pelo NIST em Gaithersburg, Maryland , no outono.
• Isaac Chuang e Yoshihisa Yamamoto propõem uma realização ótica quântica de um computador quântico para implementar o algoritmo de Deutsch. Seu trabalho apresenta a codificação dual-rail para qubits fotônicos.
• Em dezembro, Ignacio Cirac , da Universidade de Castilla-La Mancha em Ciudad Real , e Peter Zoller da Universidade de Innsbruck propõem uma realização experimental da porta NÃO controlada com íons presos a frio .

1995

• O primeiro workshop do Departamento de Defesa dos Estados Unidos sobre computação quântica e criptografia quântica é organizado pelos físicos do Exército dos Estados Unidos Charles M. Bowden, Jonathan P. Dowling e Henry O. Everitt ; acontece em fevereiro na Universidade do Arizona em Tucson .
• Peter Shor propõe os primeiros esquemas para correção de erros quânticos .
• Christopher Monroe e David Wineland no NIST ( Boulder, Colorado ) realizam experimentalmente a primeira porta lógica quântica - a porta NÃO controlada - com íons aprisionados, seguindo a proposta de Cirac-Zoller.

1996

• Lov Grover , do Bell Labs, inventa o algoritmo de busca de banco de dados quântico . A aceleração quadrática não é tão dramática quanto a aceleração para fatoração, registros discretos ou simulações físicas. No entanto, o algoritmo pode ser aplicado a uma variedade muito maior de problemas. Qualquer problema que tenha que ser resolvido por busca aleatória de força bruta, pode tirar vantagem dessa aceleração quadrática (no número de consultas de busca).
• O Governo dos Estados Unidos , particularmente em uma parceria conjunta do Escritório de Pesquisa do Exército (agora parte do Laboratório de Pesquisa do Exército ) e da Agência de Segurança Nacional , lança a primeira chamada pública para propostas de pesquisa em processamento de informações quânticas.
• Andrew Steane projeta códigos Steane para correção de erros.
• David P. DiVincenzo , da IBM, propõe uma lista de requisitos mínimos para a criação de um computador quântico.

1997

• David Cory , Amr Fahmy e Timothy Havel , e ao mesmo tempo Neil Gershenfeld e Isaac L. Chuang no MIT publicam os primeiros artigos realizando portas para computadores quânticos baseados em ressonância de spin nuclear em massa, ou conjuntos térmicos. A tecnologia é baseada em uma máquina de ressonância magnética nuclear (NMR), que é semelhante à máquina de ressonância magnética médica .
• Alexei Kitaev descreve os princípios da computação quântica topológica como um método para combater a decoerência.
• Daniel Loss e David P. DiVincenzo propõem o computador quântico Loss-DiVincenzo , usando como qubits o grau de liberdade de spin-1/2 intrínseco de elétrons individuais confinados a pontos quânticos .

1998

• Primeira demonstração experimental de um algoritmo quântico. A trabalhar 2-qubit NMR computador quântico é usado para resolver o problema de Deutsch por Jonathan A. Jones e Michele Mosca na Universidade de Oxford e pouco depois por Isaac L. Chuang na IBM 's Almaden Research Center e Mark Kubinec e da Universidade da Califórnia, Berkeley junto com colegas de trabalho da Stanford University e do MIT .
• Primeiro computador NMR de 3 qubit em funcionamento.
• Bruce Kane propõe um computador quântico de spin nuclear baseado em silício , usando spins nucleares de átomos de fósforo individuais no silício como os qubits e elétrons doadores para mediar o acoplamento entre os qubits.
• Primeira execução do algoritmo de Grover em um computador NMR.
• Hidetoshi Nishimori e colegas do Instituto de Tecnologia de Tóquio mostraram que o algoritmo de recozimento quântico pode ter um desempenho melhor do que o recozimento simulado clássico .
• Daniel Gottesman e Emanuel Knill provam independentemente que uma certa subclasse de computação quântica pode ser emulada de forma eficiente com recursos clássicos ( teorema de Gottesman-Knill ).

1999

• Samuel L. Braunstein e colaboradores mostram que nenhum dos experimentos de NMR em massa realizados até agora continha qualquer emaranhamento, os estados quânticos sendo muito fortemente misturados. Isso é visto como evidência de que os computadores de NMR provavelmente não produziriam um benefício em relação aos computadores clássicos. Permanece uma questão em aberto, entretanto, se o emaranhamento é necessário para a aceleração computacional quântica.
• Gabriel Aeppli , Thomas Felix Rosenbaum e colegas demonstram experimentalmente os conceitos básicos de recozimento quântico em um sistema de matéria condensada.
• Yasunobu Nakamura e Jaw-Shen Tsai demonstram que um circuito supercondutor pode ser usado como um qubit.

Década de 2000

2000

• Arun K. Pati e Samuel L. Braunstein provaram o teorema quântico de não exclusão . Isso é dual para o teorema da não clonagem, que mostra que não se pode deletar uma cópia de um qubit desconhecido. Junto com o teorema de não clonagem mais forte, o teorema de não exclusão tem implicações importantes, ou seja, a informação quântica não pode ser criada nem destruída.
• Primeiro computador de RMN de 5 qubit em funcionamento demonstrado na Universidade Técnica de Munique .
• Primeira execução da constatação de ordem (parte do algoritmo de Shor) na IBM 's Almaden Research Center e da Universidade de Stanford .
• Primeiro computador de RMN de 7 qubit em funcionamento demonstrado no Laboratório Nacional de Los Alamos .
• O livro padrão, Quantum Computation and Quantum Information , de Michael Nielsen e Isaac Chuang é publicado.

2001

• Primeira execução do algoritmo de Shor na IBM 's Almaden Research Center e da Universidade de Stanford . O número 15 foi fatorado usando 10 ¹⁸ moléculas idênticas, cada uma contendo sete spins nucleares ativos.
• Noah Linden e Sandu Popescu provaram que a presença de emaranhamento é uma condição necessária para uma grande classe de protocolos quânticos. Isso, juntamente com o resultado de Braunstein (ver 1999 acima), colocou em questão a validade da computação quântica NMR.
• Emanuel Knill, Raymond Laflamme e Gerard Milburn mostram que a computação quântica óptica é possível com fontes de fóton único, elementos ópticos lineares e detectores de fóton único, lançando o campo da computação quântica óptica linear.
• Robert Raussendorf e Hans Jürgen Briegel propõem computação quântica baseada em medição .

2002

• O Projeto de Roadmapping de Ciência e Tecnologia da Informação Quântica, envolvendo alguns dos principais participantes da área, traçou o roadmap de computação Quântica .
  • O Instituto de Computação Quântica foi estabelecido na Universidade de Waterloo em Waterloo, Ontário, por Mike Lazaridis , Raymond Laflamme e Michele Mosca .

2003

• Implementação do algoritmo Deutsch-Jozsa em um computador quântico íon-trap na Universidade de Innsbruck
• Todd D. Pittman e colaboradores da Universidade Johns Hopkins , Laboratório de Física Aplicada e, independentemente, Jeremy L. O'Brien e colaboradores da Universidade de Queensland , demonstram portas não controladas quânticas usando apenas elementos ópticos lineares.
• Primeira implementação de uma porta quântica CNOT de acordo com a proposta de Cirac-Zoller por um grupo da Universidade de Innsbruck liderado por Rainer Blatt .
• A Rede Quantum DARPA torna-se totalmente operacional em 23 de outubro de 2003.
• O Instituto de Óptica Quântica e Informação Quântica (IQOQI) foi estabelecido em Innsbruck e Viena, Áustria, pelos diretores fundadores Rainer Blatt , Hans Jürgen Briegel , Rudolf Grimm , Anton Zeilinger e Peter Zoller .

2004

• Primeiro computador quântico de NMR de estado puro (baseado em parahidrogênio ) demonstrado na Universidade de Oxford e na Universidade de York .
• Físicos da Universidade de Innsbruck mostram teletransporte determinístico de estado quântico entre um par de íons de cálcio aprisionados.
• Primeiro emaranhamento de cinco fótons demonstrado pelo grupo de Jian-Wei Pan na Universidade de Ciência e Tecnologia da China, o número mínimo de qubits necessário para correção de erro quântico universal.

2005

• Cientistas da Universidade de Illinois em Urbana – Champaign demonstram o emaranhamento quântico de múltiplas características, potencialmente permitindo múltiplos qubits por partícula.
• Duas equipes de físicos mediram a capacitância de uma junção Josephson pela primeira vez. Os métodos podem ser usados ​​para medir o estado de bits quânticos em um computador quântico sem perturbar o estado.
• Em dezembro, o primeiro byte quântico, ou qubyte , é anunciado como tendo sido criado por cientistas do Instituto de Óptica Quântica e Informação Quântica e da Universidade de Innsbruck, na Áustria.
• Pesquisadores da Universidade de Harvard e do Instituto de Tecnologia da Geórgia conseguiram transferir informações quânticas entre "memórias quânticas" - de átomos a fótons e vice-versa.

2006

• Departamento de Ciência de Materiais da Universidade de Oxford, engaiolou um qubit em uma "buckyball" (uma molécula de buckminsterfullerene ) e demonstrou correção de erro quântica "bang-bang".

• Pesquisadores da Universidade de Illinois em Urbana – Champaign usam o Efeito Zeno , medindo repetidamente as propriedades de um fóton para alterá-lo gradualmente sem realmente permitir que o fóton alcance o programa, para pesquisar um banco de dados sem realmente "executar" o computador quântico.
• Vlatko Vedral da Universidade de Leeds e colegas nas universidades de Porto e Viena descobriram que os fótons da luz laser comum podem ser mecanicamente emaranhados quânticos com as vibrações de um espelho macroscópico.
• Samuel L. Braunstein , da Universidade de York, juntamente com a Universidade de Tóquio e a Agência de Ciência e Tecnologia do Japão, fez a primeira demonstração experimental de teleclonagem quântica.
• Os professores da Universidade de Sheffield desenvolvem um meio de produzir e manipular fótons individuais com eficiência e alta eficiência em temperatura ambiente.
• Novo método de verificação de erros teorizado para computadores de junção Josephson.
• Primeiro computador quântico de 12 qubit avaliado por pesquisadores do Institute for Quantum Computing e do Perimeter Institute for Theoretical Physics em Waterloo, bem como no MIT , Cambridge.
• Armadilha iônica bidimensional desenvolvida para computação quântica.
• Sete átomos colocados em linha estável, um passo no caminho para a construção de um portal quântico, na Universidade de Bonn.
• Uma equipe da Delft University of Technology, na Holanda, criou um dispositivo que pode manipular os estados de spin "para cima" ou "para baixo" dos elétrons em pontos quânticos.
• A Universidade de Arkansas desenvolve moléculas de pontos quânticos.
• Uma nova teoria giratória sobre o spin de partículas aproxima a ciência da computação quântica.
• A Universidade de Copenhagen desenvolve o teletransporte quântico entre fótons e átomos.
• Cientistas da Universidade de Camerino desenvolvem a teoria do emaranhamento macroscópico de objetos, que tem implicações para o desenvolvimento de repetidores quânticos .
• Tai-Chang Chiang, em Illinois em Urbana – Champaign, descobriu que a coerência quântica pode ser mantida em sistemas de materiais mistos.
• Cristophe Boehme, da Universidade de Utah, demonstra a viabilidade da leitura de dados de spin em um computador quântico de fósforo e silício .

2007

• Guia de onda de comprimento de onda desenvolvido para luz.
• Desenvolvido emissor de fóton único para fibras ópticas.
• Computador quântico unilateral de seis fótons é criado em laboratório.
• Novo material proposto para computação quântica.
• Criação de servidor de fóton único de átomo único.
• Primeiro uso do algoritmo de Deutsch em um computador quântico de estado de cluster.
• A Universidade de Cambridge desenvolve bomba quântica de elétrons.
• Método superior de acoplamento qubit desenvolvido.
• Demonstração bem-sucedida de qubits acoplados controladamente .
• Avanço na aplicação de eletrônicos baseados em spin ao silício .
• Os cientistas demonstram a troca de estados quânticos entre a luz e a matéria.
• Registrador quântico de diamante desenvolvido.
• Portas quânticas NÃO controladas em um par de bits quânticos supercondutores realizados.
• Os cientistas contêm, estudam centenas de átomos individuais na matriz 3D.
• Nitrogênio na molécula de fulereno usada em computação quântica.
• Grande número de elétrons quânticos acoplados.
• Interação spin-órbita de elétrons medida.
• Átomos quânticos manipulados em luz laser.
• Pulsos de luz usados ​​para controlar os spins do elétron.
• Efeitos quânticos demonstrados em dezenas de nanômetros.
• Pulsos de luz usados ​​para acelerar o desenvolvimento da computação quântica.
• O projeto do Quantum RAM é revelado.
• Modelo de transistor quântico desenvolvido.
• Emaranhamento de longa distância demonstrado.
• A computação quântica fotônica é usada para fatorar o número por dois laboratórios independentes.
• Barramento quântico desenvolvido por dois laboratórios independentes.
• Cabo quântico supercondutor desenvolvido.
• Transmissão de qubits demonstrada.
• Material qubit superior desenvolvido.
• Memória de qubit de elétron único.
• Memória quântica condensada de Bose-Einstein desenvolvida.
• D-Wave Systems demonstra o uso de um computador de recozimento quântico de 28 qubit .
• O novo método criônico reduz a decoerência e aumenta a distância de interação e, portanto, a velocidade da computação quântica.
• Computador quântico fotônico demonstrado.
• Qubits de spin de pontos quânticos de grafeno propostos.

2008

• Qubits de pontos quânticos de grafeno
• Bit quântico armazenado
• Emaranhamento qubit-qutrit 3D demonstrado
• Computação quântica analógica desenvolvida
• Controle de tunelamento quântico
• Memória emaranhada desenvolvida
• Superior NOT gate desenvolvido
• Qutrits desenvolvidos
• Porta lógica quântica em fibra óptica
• Efeito Hall quântico superior descoberto
• Estados de spin duradouros em pontos quânticos
• Ímãs moleculares propostos para RAM quântica
• Quasipartículas oferecem esperança de um computador quântico estável
• O armazenamento de imagens pode ter melhor armazenamento de qubits
• Imagens quânticas emaranhadas
• Estado quântico alterado intencionalmente na molécula
• Posição do elétron controlada no circuito de silício
• Circuito eletrônico supercondutor bombeia fótons de micro-ondas
• Espectroscopia de amplitude desenvolvida
• Teste de computador quântico superior desenvolvido
• Pente de frequência óptica desenvolvido
• Darwinismo quântico suportado
• Memória qubit híbrida desenvolvida
• Qubit armazenado por mais de 1 segundo no núcleo atômico
• Leitura e comutação de qubit spin de elétron mais rápida desenvolvida
• Possível computação quântica sem emaranhamento
• A D-Wave Systems afirma ter produzido um chip de computador de 128 qubit, embora essa afirmação ainda não tenha sido verificada.

2009

• Carbono 12 purificado para tempos de coerência mais longos
• Vida útil de qubits estendida a centenas de milissegundos
• Controle quântico de fótons
• Emaranhamento quântico demonstrado em mais de 240 micrômetros
• Vida útil do Qubit estendida por um fator de 1000
• Primeiro processador quântico eletrônico criado
• Emaranhamento de estado de gráfico de seis fótons usado para simular as estatísticas fracionárias de anyons vivendo em modelos artificiais de rede de spin
• Transistor óptico de molécula única
• NIST lê, escreve qubits individuais
• NIST demonstra múltiplas operações de computação em qubits
• Primeira arquitetura quântica de estado de cluster topológico em grande escala desenvolvida para óptica atômica
• Uma combinação de todos os elementos fundamentais necessários para realizar a computação quântica escalonável por meio do uso de qubits armazenados nos estados internos dos íons atômicos aprisionados mostrados
• Pesquisadores da Universidade de Bristol demonstram o algoritmo de Shor em um chip fotônico de silício
• Computação quântica com um conjunto de spin de elétrons
• Qubit de fluxo escalável demonstrado
• Metralhadora de fótons desenvolvida para computação quântica
• Algoritmo quântico desenvolvido para sistemas de equações diferenciais
• Primeiro computador quântico programável universal revelado
• Os cientistas controlam eletricamente os estados quânticos dos elétrons
• O Google colabora com a D-Wave Systems na tecnologia de pesquisa de imagens usando computação quântica
• Foi demonstrado um método para sincronizar as propriedades de vários qubits de fluxo CJJ rf-SQUID acoplados com uma pequena propagação dos parâmetros do dispositivo devido a variações de fabricação
• Realização da Computação Quântica Universal Ion Trap com Decoherence Free Qubits
• Primeiro computador quântico em escala de chip

Década de 2010

2010

• Íon preso em armadilha óptica
• O computador quântico óptico com três qubits calculou o espectro de energia do hidrogênio molecular com alta precisão
• Primeiro laser de germânio nos aproxima dos computadores ópticos
• Qubit de elétron único desenvolvido
• Estado quântico em objeto macroscópico
• Novo método quântico de resfriamento de computador desenvolvido
• Armadilha de íons da pista de corrida desenvolvida
• Evidência de um estado Moore-Read no platô quântico de Hall, que seria adequado para computação quântica topológica${\ displaystyle u = 5/2}$
• Interface quântica entre um único fóton e um único átomo demonstrado
• Emaranhamento quântico LED demonstrado
• O design multiplexado acelera a transmissão de informações quânticas por meio de um canal de comunicação quântica
• Chip óptico de dois fótons
• Armadilhas iônicas planas microfabricadas
• Técnica de amostragem de bóson proposta por Aaronson e Arkhipov.
• Quantum dot qubits manipulados eletricamente, não magneticamente

2011

• Emaranhamento em um conjunto de spin de estado sólido
• Fótons NOON em circuito integrado quântico supercondutor
• Antena quântica
• Interferência quântica multimodo
• Ressonância magnética aplicada à computação quântica
• Caneta quântica
• Atômico "Racing Dual"
• Registro de 14 qubit
• A D-Wave afirma ter desenvolvido o recozimento quântico e apresenta seu produto chamado D-Wave One. A empresa afirma que este é o primeiro computador quântico disponível comercialmente
• Correção de erros repetitivos demonstrada em um processador quântico
• Memória de computador quântica de diamante demonstrada
• Qmodes desenvolvidos
• Decoerência suprimida
• Simplificação de operações controladas
• Íons emaranhados usando microondas
• Taxas de erro práticas alcançadas
• Computador quântico empregando arquitetura Von Neumann
• Isolador topológico Quantum Spin Hall
• Dois diamantes ligados por Quantum Entanglement podem ajudar a desenvolver processadores fotônicos

2012

• D-Wave reivindica uma computação quântica usando 84 qubits.
• Os físicos criam um transistor funcional a partir de um único átomo
• Um método para manipular a carga de centros de vacância de nitrogênio no diamante
• Criação relatada de um simulador quântico de 300 qubit / partículas.
• Demonstração de qubits protegidos topologicamente com um emaranhamento de oito fótons, uma abordagem robusta para a computação quântica prática
• Fundação da 1QB Information Technologies (1QBit) . Primeira empresa de software de computação quântica dedicada do mundo.
• Primeiro projeto de um sistema repetidor quântico sem a necessidade de memórias quânticas
• Decoerência suprimida por 2 segundos em temperatura ambiente pela manipulação de átomos de carbono-13 com lasers.
• Teoria da expansão da aleatoriedade baseada em Bell com suposição reduzida de independência de medição.
• Novo método de baixa sobrecarga para lógica quântica tolerante a falhas desenvolvido, chamado de cirurgia de rede

2013

• Tempo de coerência de 39 minutos em temperatura ambiente (e 3 horas em temperaturas criogênicas) demonstrado para um conjunto de qubits de spin de impureza em silício purificado isotopicamente.
• Extensão de tempo para qubit mantido em estado sobreposto por dez vezes mais do que o que já foi alcançado antes
• A primeira análise de recursos de um algoritmo quântico em grande escala usando protocolos explícitos de tolerância a falhas e correção de erros foi desenvolvida para fatoração

2014

• Documentos vazados por Edward Snowden confirmam o projeto Penetrating Hard Targets , pelo qual a National Security Agency busca desenvolver uma capacidade de computação quântica para fins de criptografia .
• Pesquisadores no Japão e na Áustria publicam a primeira arquitetura de computação quântica em grande escala para um sistema baseado em diamante
• Cientistas da Universidade de Innsbruck fazem cálculos quânticos em um qubit codificado topologicamente, que é codificado em estados emaranhados distribuídos em sete qubits de íons presos
• Os cientistas transferem dados por teletransporte quântico a uma distância de 10 pés (3,048 metros) com taxa de erro de zero por cento, um passo vital para uma Internet quântica.

2015

• Spins nucleares opticamente endereçáveis ​​em um sólido com um tempo de coerência de seis horas.
• Informações quânticas codificadas por pulsos elétricos simples.
• Código de detecção de erro quântico usando uma rede quadrada de quatro qubits supercondutores.
• A D-Wave Systems Inc. anunciou em 22 de junho que havia quebrado a barreira dos 1.000 qubit.
• Uma porta lógica de silício de dois qubit foi desenvolvida com sucesso.
• Um computador quântico, junto com a superposição quântica e o emaranhamento, é emulado por um computador analógico clássico, com o resultado de que o sistema totalmente clássico se comporta como um verdadeiro computador quântico.

2016

• Físicos liderados por Rainer Blatt uniram forças com cientistas do MIT, liderados por Isaac Chuang , para implementar com eficiência o algoritmo de Shor em um computador quântico baseado em armadilha de íons.
• A IBM lança o Quantum Experience, uma interface online para seus sistemas supercondutores. O sistema é imediatamente usado para publicar novos protocolos no processamento de informações quânticas
• O Google, usando uma série de 9 qubits supercondutores desenvolvidos pelo grupo Martinis e UCSB , simula uma molécula de hidrogênio .
• Cientistas do Japão e da Austrália inventam a versão quântica de um sistema de comunicação Sneakernet

2017

• A D-Wave Systems Inc. anuncia a disponibilidade comercial geral do annealer quântico D-Wave 2000Q, que afirma ter 2.000 qubits.
• Publicação do projeto de um computador quântico de íons com armadilha de micro-ondas.
• A IBM revela o computador quântico de 17 qubit - e uma maneira melhor de compará-lo.
• Os cientistas constroem um microchip que gera dois qubits emaranhados, cada um com 10 estados, para um total de 100 dimensões.
• A Microsoft revela o Q Sharp , uma linguagem de programação quântica integrada ao Visual Studio. Os programas podem ser executados localmente em um simulador de 32 qubit ou um simulador de 40 qubit no Azure.
• Kazi Saabique Ahmed, o ex-consultor de sistemas inteligentes da DARPA, em colaboração com os pesquisadores da QuAIL, desenvolveu o primeiro sistema operacional interativo com o usuário do mundo para ser usado em computadores quânticos comerciais. E a Intel confirma o desenvolvimento de um chip de teste supercondutor de 17 qubit.
• A IBM revela um computador quântico funcional de 50 qubit que pode manter seu estado quântico por 90 microssegundos.

2018

• Cientistas do MIT relatam a descoberta de uma nova forma de luz de três fótons .
• Os pesquisadores de Oxford usam com sucesso uma técnica de íons presos, onde colocam dois átomos carregados em um estado de emaranhamento quântico para acelerar as portas lógicas por um fator de 20 a 60 vezes, em comparação com as melhores portas anteriores, traduzidas para 1,6 microssegundos de comprimento, com precisão de 99,8%.
• A QuTech testa com sucesso um processador de 2 spin-qubit baseado em silício.
• O Google anuncia a criação de um chip quântico de 72 qubit, chamado "Bristlecone", alcançando um novo recorde.
• A Intel começa a testar um processador spin-qubit baseado em silício fabricado na fábrica D1D da empresa em Oregon.
• A Intel confirma o desenvolvimento de um chip de teste supercondutor de 49 qubit, chamado "Lago Tangle".
• Pesquisadores japoneses demonstram portões quânticos holonômicos universais.
• Plataforma fotônica integrada para informações quânticas com variáveis ​​contínuas.
• Em 17 de dezembro de 2018, a empresa IonQ apresentou o primeiro computador quântico comercial de íons presos, com um comprimento de programa de mais de 60 portas de dois qubit, 11 qubits totalmente conectados, 55 pares endereçáveis, erro de porta de um qubit <0,03% e dois - erro de porta de qubit <1,0%
• Em 21 de dezembro de 2018, o National Quantum Initiative Act foi sancionado pelo presidente Donald Trump , estabelecendo as metas e prioridades para um plano de 10 anos para acelerar o desenvolvimento de aplicações de ciência e tecnologia da informação quântica nos Estados Unidos .

2019

• A IBM apresenta seu primeiro computador quântico comercial, o IBM Q System One , projetado pelo Map Project Office e Universal Design Studio do Reino Unido e fabricado pela Goppion.
• Físicos austríacos demonstram simulação quântica autoverificadora, híbrida e variacional de modelos de rede em matéria condensada e física de alta energia usando um loop de feedback entre um computador clássico e um coprocessador quântico.
• Darwinismo quântico observado em diamante à temperatura ambiente.
• Um artigo da equipe de pesquisa de computadores quânticos do Google foi disponibilizado brevemente no final de setembro de 2019, alegando que o projeto alcançou a supremacia quântica .
• A IBM revela seu maior computador quântico até então, consistindo de 53 qubits. O sistema ficará online em outubro de 2019.
• Pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia da China demonstram amostragem de bósons com 14 fótons detectados.

Década de 2020

2020

• UNSW Sydney desenvolve uma maneira de produzir 'qubits quentes' - dispositivos quânticos que operam a 1,5 Kelvin.
• A Griffith University, UNSW e UTS, em parceria com sete universidades nos Estados Unidos, desenvolvem cancelamento de ruído para bits quânticos por meio de aprendizado de máquina, reduzindo o ruído quântico em um chip quântico a 0%.
• UNSW realiza ressonância nuclear elétrica para controlar átomos individuais em dispositivos eletrônicos.
• Cientistas da Universidade de Tóquio e da Austrália criam e testam com sucesso uma solução para o problema da fiação quântica, criando uma estrutura 2D para qubits. Essa estrutura pode ser construída usando a tecnologia de circuito integrado existente e tem um cross-talk consideravelmente mais baixo.
• 16 de janeiro - os físicos quânticos relatam a primeira divisão direta de um fóton em três usando conversão paramétrica espontânea e que pode ter aplicações na tecnologia quântica .
• 11 de fevereiro - Os engenheiros quânticos relatam que criaram átomos artificiais em pontos quânticos de silício para computação quântica e que átomos artificiais com um número maior de elétrons podem ser qubits mais estáveis ​​do que se pensava ser possível. Habilitar computadores quânticos baseados em silício pode tornar possível reutilizar a tecnologia de fabricação de chips de computador modernos "clássicos", entre outras vantagens.
• 14 de fevereiro - os físicos quânticos desenvolvem uma nova fonte de fóton único que pode permitir fazer a ponte entre computadores quânticos baseados em semicondutores que usam fótons, convertendo o estado de um spin de elétron para a polarização de um fóton. Eles mostram que podem gerar um único fóton de forma controlada, sem a necessidade de pontos quânticos formados aleatoriamente ou defeitos estruturais em diamantes.
• 25 de fevereiro - Cientistas visualizam uma medição quântica : tirando instantâneos de estados de íons em diferentes momentos de medição via acoplamento de um qutrit de íons aprisionado ao ambiente de fótons, eles mostram que as mudanças dos graus de superposições e, portanto, das probabilidades de estados após a medição acontecer gradualmente sob a influência da medição.
• 2 de março - Os cientistas relatam ter alcançado repetidas medições quânticas nondemolition de de um elétron de spin em um silício quantum dot : medições que não mudam de spin do elétron no processo.
• 11 de março - os engenheiros quânticos relatam ter conseguido controlar o núcleo de um único átomo usando apenas campos elétricos. Isso foi sugerido pela primeira vez como possível em 1961 e pode ser usado para computadores quânticos de silício que usam spins de átomo único sem a necessidade de campos magnéticos oscilantes que podem ser especialmente úteis para nanodispositivos , para sensores precisos de campos elétricos e magnéticos, bem como para investigações fundamentais na natureza quântica .
• 19 de março - Um laboratório do Exército dos EUA anuncia que seus cientistas analisaram a sensibilidade de um sensor Rydberg a campos elétricos oscilantes em uma enorme faixa de frequências - de 0 a 10 ^ 12 Hertz (o espectro a 0,3 mm de comprimento de onda). O sensor Rydberg pode potencialmente ser usado para detectar sinais de comunicação, uma vez que pode detectar sinais de forma confiável em todo o espectro e comparar favoravelmente com outras tecnologias de sensor de campo elétrico estabelecidas, como cristais eletro-ópticos e eletrônicos passivos acoplados a antena dipolo.
• 23 de março - Os pesquisadores relatam que encontraram uma maneira de corrigir a perda de sinal em um protótipo de nó quântico que pode capturar, armazenar e emaranhar bits de informação quântica. Seus conceitos poderiam ser usados ​​para componentes-chave de repetidores quânticos em redes quânticas e estender seu maior alcance possível.
• 15 de abril - Os pesquisadores demonstram uma célula de unidade de processador quântico de silício de prova de conceito que funciona a 1,5 Kelvin - muitas vezes mais quente do que os processadores quânticos comuns que estão sendo desenvolvidos. Pode permitir a integração de eletrônicos de controle clássicos com a matriz de qubit e reduzir custos substancialmente. Os requisitos de resfriamento necessários para a computação quântica foram chamados de um dos obstáculos mais difíceis no campo.
• 16 de abril - Cientistas provam a existência do efeito Rashba em perovskitas a granel . Anteriormente, pesquisadores levantaram a hipótese de que as extraordinárias propriedades eletrônicas, magnéticas e ópticas dos materiais - que os tornam um material comumente usado para células solares e eletrônica quântica - estão relacionadas a esse efeito que até agora não foi provado estar presente no material.
• 8 de maio - Pesquisadores relatam ter desenvolvido uma prova de conceito de um radar quântico usando emaranhamento quântico e microondas que podem ser úteis para o desenvolvimento de sistemas de radar aprimorados, scanners de segurança e sistemas de imagens médicas.
• 12 Mai - relatório Pesquisadores ter desenvolvido um método para manipular seletivamente uma mergulhada manganita 's correlacionada elétrons' giro estado, deixando seu estado orbital intacta usando femtossegundos laser de raios-X pulsos. Isso pode indicar que os orbitrônicos - usando variações nas orientações dos orbitais - podem ser usados ​​como a unidade básica de informação em novos dispositivos de TI.
• 19 de maio - Os pesquisadores relatam ter desenvolvido a primeira fonte de fóton único de baixo ruído de silício integrado no chip compatível com fotônica quântica em grande escala .
• 11 de junho - Cientistas relatam a geração de condensados ​​de Bose-Einstein de rubídio (BECs) no Laboratório Cold Atom a bordo da Estação Espacial Internacional sob microgravidade, o que poderia permitir pesquisas aprimoradas de BECs e mecânica quântica , cuja física é dimensionada em escalas macroscópicas em BECs, apoiam investigações a longo prazo da física poucos-corpo , suportar o desenvolvimento de técnicas de -onda átomo de interferometria e átomo lasers e verificou a operação bem sucedida do laboratório.
• 15 de junho - Cientistas relatam o desenvolvimento do menor motor molecular sintético , consistindo de 12 átomos e um rotor de 4 átomos, capaz de ser alimentado por uma corrente elétrica usando um microscópio eletrônico de varredura e mover-se mesmo com quantidades muito baixas de energia devido ao tunelamento quântico .
• 17 de junho - Cientistas quânticos relatam o desenvolvimento de um sistema que emaranha dois nós de comunicação quântica de fótons por meio de um cabo de micro-ondas que pode enviar informações entre eles sem que os fótons sejam enviados ou ocupem o cabo. Em 12 de junho, foi relatado que eles também, pela primeira vez, emaranharam dois fônons , bem como apagaram informações de sua medição após a medição ter sido concluída usando apagamento quântico de escolha retardada .
• 13 de agosto - A proteção de coerência universal é relatada como tendo sido alcançada em um qubit spin de estado sólido , uma modificação que permite que os sistemas quânticos permaneçam operacionais (ou " coerentes ") por 10.000 vezes mais do que antes.
• 26 de agosto - Cientistas relatam que a radiação ionizante de materiais radioativos ambientais e raios cósmicos pode limitar substancialmente os tempos de coerência dos qubits se eles não forem protegidos de forma adequada.
• 28 de agosto - Engenheiros quânticos trabalhando para o Google relatam a maior simulação química em um computador quântico - uma aproximação Hartree-Fock com Sycamore emparelhado com um computador clássico que analisou resultados para fornecer novos parâmetros para o sistema de 12 qubit.
• 2 de setembro - Os pesquisadores apresentam uma rede de comunicação quântica em escala de cidade de oito usuários , localizada em Bristol , usando fibras já implantadas sem comutação ativa ou nós confiáveis.
• 21 de setembro - Os pesquisadores relatam a realização do emaranhamento quântico entre o movimento de um oscilador mecânico de tamanho milimétrico e um sistema de spin distante díspar de uma nuvem de átomos.
• 3 de dezembro - Pesquisadores chineses afirmam ter alcançado a supremacia quântica , usando um sistema de 76 qubit de pico fotônico (média de 43) conhecido como Jiuzhang , que realizou cálculos a 100 trilhões de vezes a velocidade dos supercomputadores clássicos.
• 21 de dezembro - Publicação da pesquisa de " comunicação quântica contrafactual " - cuja primeira realização foi relatada em 2017 - pela qual as informações podem ser trocadas sem qualquer partícula física viajando entre os observadores e sem teletransporte quântico . A pesquisa sugere que isso se baseia em alguma forma de relação entre as propriedades do momento angular modular.

2021

• 6 de janeiro - Pesquisadores chineses relatam que construíram a maior rede de comunicação quântica integrada do mundo , combinando mais de 700 fibras ópticas com dois links QKD -terra-a-satélite para uma distância total entre nós da rede de redes de até ~ 4.600 km .
• 13 de janeiro - pesquisadores austríacos relatam a primeira realização de uma porta de emaranhamento entre dois qubits lógicos codificados em códigos de correção de erros quânticos topológicos usando um computador quântico de íons presos com 10 íons.
• 15 de janeiro - Pesquisadores na China relatam o sucesso da transmissão de fótons emaranhados entre drones , usados ​​como nós para o desenvolvimento de redes quânticas móveis ou extensões de rede flexíveis, marcando o primeiro trabalho em que partículas emaranhadas foram enviadas entre dois dispositivos móveis.
• 28 de janeiro - Pesquisadores relatam o desenvolvimento de uma fonte de fóton único altamente eficiente para TI quântica com um sistema de pontos quânticos em uma microcavidade sintonizável que captura fótons liberados desses "átomos artificiais" excitados.
• 5 de fevereiro - Pesquisadores demonstram um primeiro protótipo de portas lógicas quânticas para computadores quânticos distribuídos .
• 13 de abril - Em uma pré - impressão , um astrônomo descreve pela primeira vez como alguém poderia pesquisar as transmissões de comunicação quântica enviadas por inteligência extraterrestre usando telescópio existente e tecnologia de receptor. Ele também fornece argumentos sobre por que pesquisas futuras de SETI também devem ter como alvo as comunicações quânticas interestelares.
• 7 de maio - Dois estudos complementam a pesquisa publicada em setembro de 2020 (ver item ) por emaranhamento quântico de dois osciladores mecânicos.
• 8 de junho - Uma empresa de tecnologia japonesa consegue comunicações quânticas por meio de fibras ópticas com mais de 600 km de comprimento, um novo recorde mundial de distância.

• 17 de junho - os pesquisadores apresentam um demonstrador de computação quântica de rack de dois de 19 polegadas , o primeiro computador quântico compacto do mundo que atende aos padrões de qualidade.
• 7 de julho - Pesquisadores apresentam um simulador quântico programável que pode operar com 256 qubits .

Veja também

• Lista de empresas envolvidas em computação quântica ou comunicação
• Lista de processadores quânticos
• Categoria: cientistas da informação quântica
• Linha do tempo de computação 2020–2029

Referências