Um novo chip quântico da Google resolveu em cinco minutos um problema que o melhor supercomputador do planeta levaria 1043 anos a resolver — mil biliões de vezes a idade do Universo, que nasceu há 13,8 mil milhões de anos.
Os computadores quânticos são inerentemente “ruidosos”. Sem tecnologias de correção de erros, um em cada 1000 qubits (os blocos de construção fundamentais de um computador quântico) falha.
Já, nos computadores convencionais, um em cada mil milhões de bits falha.
Esta elevada taxa de erro é um dos principais obstáculos ao aumento de escala destas máquinas, de modo a que sejam suficientemente boas para terem um desempenho muito superior ao dos supercomputadores mais rápidos do mundo.
Agora, os cientistas da Google criaram um novo processador (chip) quântico que, em cinco minutos, resolveu um problema que o melhor supercomputador do mundo teria levado 1043 anos a resolver. Isto é cerca de mil biliões (1015) de vezes mais longo do que a idade do Universo, que nasceu há 13,8 mil milhões de anos.
Num estudo publicado esta segunda-feira na Nature, a Google afirma que a sua nova unidade de processamento quântico (QPU), designada por “Willow”, é a primeira no mundo a obter resultados “abaixo do limiar” – um marco definido pelo cientista informático Peter Shor num artigo de 1995.
A primeira edição do Willow QPU também consegue atingir um tempo de coerência de quase 100 microssegundos – o que é cinco vezes melhor do que o registado pelo anterior chip Sycamore da Google.
Revolução na computação quântica
Como escreve a Live Science, os cientistas da Google criaram qubits suficientemente fiáveis para reduzir exponencialmente os erros, fazendo várias alterações. Melhoraram os protocolos de calibração, melhoraram as técnicas de aprendizagem automática para identificar erros e melhoraram os métodos de fabrico dos dispositivos.
Mais importante ainda, melhoraram os tempos de coerência, mantendo a capacidade de afinar os qubits físicos para obter o melhor desempenho.
Esta tarefa exigente requer a remoção de mais erros de um sistema do que aqueles que são introduzidos. Abaixo deste limiar, os cientistas podem aumentar a escala de um computador quântico para ser cada vez maior, e os erros continuarão a diminuir, explicou à Live Science, Julian Kelly, diretor de hardware quântico da Google Quantum AI.
Esta descoberta significa que os erros num computador quântico diminuirão exponencialmente à medida que se acrescentam mais qubits físicos, traçando um caminho para aumentar a escala das máquinas quânticas no futuro.
Os cientistas da Google pretendem agora demonstrar cálculos úteis e práticos para os atuais chips quânticos, em vez de se basearem em análises comparativas.
No passado, a equipa realizou simulações de sistemas quânticos que conduziram a descobertas e avanços científicos. Um exemplo inclui a descoberta de desvios das leis da física. Mas esses resultados ainda estavam ao alcance dos computadores clássicos mais potentes.
A descoberta permitirá que os computadores quânticos se tornem menos propensos a erros quanto maiores forem, alcançando um marco que ultrapassa um obstáculo de décadas.
O artigo não explica qual foi o problema resolvido nem como sabem qual o tempo que um supercomputador convencional levaria a resolvê-lo. Intrigante.