Pesquisadores integram “fábrica de luz quântica” em chip de silício de apenas 1 mm²

Uma equipe de pesquisadores desenvolveu uma “fábrica de luz quântica” compactada em um chip de silício com apenas 1 mm², utilizando um processo de fabricação CMOS padrão de 45 nanômetros — o mesmo empregado na produção de processadores x86 e ARM convencionais.

O avanço pode viabilizar uma computação quântica escalável, baseada em tecnologias de produção em massa já consolidadas na indústria.

O chip integra 12 microestruturas conhecidas como “ressonadores de microanéis”, cada uma funcionando como um gerador de pares de fótons com propriedades quânticas especiais. Essa chamada “luz quântica” é composta por fótons entrelaçados — partículas de luz que compartilham um estado quântico comum — e é essencial para tecnologias como computação quântica, comunicação ultra-segura e sensores de altíssima precisão.

Hoje, a geração desses fótons costuma depender de laboratórios altamente sensíveis e de difícil escalabilidade. O chip também é capaz de manter essa luz estável, o que é crucial para aplicações práticas.

O uso da tecnologia CMOS, amplamente adotada por fabricantes como a TSMC na produção de dispositivos que vão de smartphones a supercomputadores, mostra que é possível aplicar as mesmas técnicas industriais na fabricação de chips quânticos. O processo de 45 nm, por ser maduro, acessível e compatível com a infraestrutura existente, representa uma alternativa para a produção em larga escala de hardware quântico.

Os pesquisadores envolvidos no projeto já atuam em instituições como o Google X, laboratório de inovação da Alphabet.