Uma equipa de cientistas da empresa de computação quântica D-Wave demonstrou que consegue simular alguns materiais até três milhões de vezes mais rápido do que com os métodos clássicos.
Os cientistas, com a ajuda de investigadores da Google, mediram a velocidade da simulação num dos processadores de “recozimento quântico” e descobriram que o desempenho aumentava mediante o tamanho da simulação e a dificuldade do problema, para atingir um aumento de milhões de vezes em relação ao que poderia ser alcançado com uma CPU clássica.
Segundo o ZDNet, o problema utilizado nesta experiência foi resolvido pelos vencedores do Prémio Nobel de Física de 2016 – Vadim Berezinskii, J. Michael Kosterlitz e David Thouless, que estudaram o comportamento do chamado “magnetismo exótico”, que ocorre em sistemas magnéticos quânticos.
Na década de 1970, os prémio Nobel usaram métodos matemáticos avançados para descrever as propriedades de um íman quântico bidimensional, que fornecia dados sobre os estados “exóticos” que a matéria pode assumir.
Esta investigação não prova a supremacia quântica, mas demonstra que os processadores de “recozimento quântico” da empresa podem proporcionar a uma vantagem de desempenho computacional. “Este trabalho é a prova de que os efeitos quânticos fornecem uma vantagem computacional nos processadores D-Wave”, resumiu Andrew King.
O portal explica que os processadores da D-Wave são baseados na tecnologia de “recozimento quântico“, uma técnica de computação quântica usada para encontrar soluções para problemas de otimização. Estes processadores são mais fáceis de controlar e de operar do que os equivalentes baseados em portas.
Esta equipa usou o sistema D-Wave de 2.000 qubit para simular o magnetismo exótico. O sistema foi recentemente otimizado para reduzir o ruído e para modelar um sistema magnético quântico programável, tal como Berezinskii, Kosterlitz e Thouless fizeram na década de 1970.
Os cientistas programaram também um algoritmo clássico padrão para este tipo de simulação – chamado de “path-integral Monte Carlo” (PIMC) -, para comparar os resultados quânticos com os cálculos executados pela CPU.
Os resultados mostraram que a simulação quântica superou os métodos clássicos. O artigo científico foi publicado no dia 18 de fevereiro na Nature Communications.
“A demonstração bem-sucedida de tais fenómenos complexos é, por si só, mais uma prova da programabilidade e flexibilidade do computador quântico da D-Wave”, reagiu o CEO da empresa, Alan Baratz. “Mais importante é o facto de tal não ter sido demonstrado num problema sintético ou ‘truque’. Foi alcançado num problema real da física – uma demonstração do valor prático do processador D-Wave.”
