Computação quântica pode ajudar a resolver problemas complexos. Google afirma que conseguiu ao prever informações de um gerador aleatório
A semana foi de marco histórico para o Google e para a computação quântica. A Gigante das Buscas afirmou que atingiu a supremacia quântica em um artigo publicado na revista científica Nature, na última quarta-feira (23).
Segundo o Google, um dos computadores quânticos da companhia realizou um cálculo específico em 200 segundos. Algo que uma máquina clássica levaria em torno de 10 mil anos para finalizar a tarefa.
John Martinis, físico experimental da Universidade da Califórnia (Estados Unidos e um dos líderes do projeto), explicou ao site da Nature que a supremacia quântica é vista como um marco para a comunidade cientifica.
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Em entrevista, o pesquisador falou que “[a supremacia quântica] prova que os computadores quânticos podem superar os computadores clássico. Embora ela tenha sido comprovada para um caso muito específico, ela mostra aos físicos que a computação quântica funciona como esperado quando aproveitada para resolver um problema complexo”.
Martinis compara o experimento quântico a um programa “Hello World”, que testa um novo sistema o ensinando a exibir essa frase. “Não é especialmente útil por si só, mas diz ao Google que o hardware e software quântico estão funcionando corretamente”, diz o cientista.
Como a possível supremacia quântica foi alcançada?
Computadores quânticos funcionam de maneira diferente de computadores clássicos. O bit clássico sempre vai ser 1 ou 0. Mas um qutbit (bit quântico) pode existir em vários estados ao mesmo tempo. Ou seja, consegue realizar os cálculos simultaneamente.
Neste post do Mundo + Tech você entende mais o que é computação quântica e confere um vídeo do site da revista Wired explicando o conceito.
Quando os qubits estão inextrincavelmente ligados (ou seja, quando não há nada que os desenlace), os físicos podem explorar a interferência entre seus estados quânticos semelhantes a ondas para realizar cálculos que, de outra forma, poderiam levar milhões de anos.
Mas isso é só na teoria.
Na prática, o Google criou o Sycamore, um computador quântico com capacidade de 53 qubits. Eram 54 qubits, mas uma unidade estragou e a companhia desistiu de desenvolver um novo chip e resolveu dar continuidade no projeto.
O desafio para o Sycamore era descrever como funciona o gerador quântico de números aleatórios. Esse gerador entregava informações no formato 0 e 1, mas sem possibilidade dessas informações serem previstas.
Para tentar prever essas informações, o computador do Google foi executado um milhão de vezes, de forma simultânea, para calcular as probabilidades desse gerador. Quando a solução foi encontrada, a equipe teve um novo desafio: validá-la.
A validação aconteceu quando a equipe comparou os resultados com os resultados de simulações feitas por computadores clássicos. Assim, o Google foi capaz de afirmar que a simulação completa levaria 10 mil anos, enquanto o Sycamore conseguiu apenas em três minutos e 20 segundos.
IBM questiona feito do Google
Após o anúncio da supremacia quântica, a IBM fez uma publicação em seu blog oficial questionando o resultado divulgado pelo Google.
Para a IBM, um computador quântico demoraria 2 dias e meio para realizar, em alta fidelidade, o cálculo feito pelo Sycamore.
No post, a IBM disse que o “o significado original do termo ‘supremacia quântica’, como proposto por John Preskill em 2012, era descrever o ponto em que os computadores quânticos podem fazer coisas que os computadores clássicos não conseguem. “Esse limite não foi atingido”, diz a nota..
Outro trecho destaca ainda que o feito do Google não pode ser visto como “prova de que os computadores quânticos são ‘supremos’ em relação aos clássicos computadores.
O que a supremacia quântica representa para a comunidade?
Com esse marco, o Google espera atrair mais cientistas e engenheiros para a computação quântica. Mesmo assim, a companhia alerta que a supremacia quântica não significa que os computadores quânticos já estão prontos para resolver desafios mais complexos.
Pelo contrário, é preciso ainda desenvolver um computador quântico programável. Ou seja, que seja capaz de resolver uma tarefa útil que não pode ser feita de outra forma.
Um exemplo é o cálculo da estrutura eletrônica (estado do movimento de elétrons em um campo eletrostático criado por núcleos estacionários) de uma molécula específica.
Olhando para os negócios, a computação quântica, segundo essa matéria do G1, pode ajudar no desenvolvimento de baterias mais eficientes, medicamento mais eficazes e fertilizantes com menor gasto de energia.
Mas para ter um impacto positivo para o negócio e a sociedade, a comunidade científica tem uma missão: construir sistemas de computação quântica programáveis cada vez mais poderosos e amplamente acessíveis.
Assim, cientistas e pesquisadores vão poder implementar, de forma reproduzível e confiável, uma ampla gama de demonstrações, algoritmos e programas quânticos.
Principais destaques desta matéria:
– Google anunciou que atingiu a supremacia quântica com o Sycamore, supercomputador com 53 qubits;
– Mas IBM questiona feito na história da computação quântica;
– Mesmo assim, conquista representa que cientistas se aproximam mais de resolver problemas complexos com o uso de computadores quânticos.
