A IBM entrelaçou, pela primeira vez, dois chips quânticos para funcionarem em conjunto. Esta abordagem é vista como o caminho mais promissor para tornar úteis os computadores quânticos.
A gigante tecnológica norte-americana IBM está a apostar numa abordagem modular fora do comum para a construção de computadores quânticos e conseguiu ligar dois chips quânticos para funcionarem como um único dispositivo.
Este progresso – publicado na Nature esta quarta-feira – reforça a viabilidade da estratégia modular da empresa para a expansão da capacidade dos computadores quânticos.
Os computadores quânticos têm o potencial de resolver certos problemas de forma muito mais rápida do que os computadores convencionais. Contudo, enfrentam desafios significativos, como a necessidade de aumentar o tamanho dos computadores e minimizar os erros.
Diversas equipas de investigação e empresas exploram diferentes métodos para superar estas dificuldades. A IBM opta por chips supercondutores que podem ser fabricados pelas mesmas máquinas usadas para o hardware informático atual.
Como escreve a New Scientist, um dos desafios desta tecnologia é que os conectores dos chips são substancialmente maiores do que os qubits – que realizam os cálculos. Tal cenário obriga a que os qubits sejam espaçados mais do que os transístores em processadores convencionais, limitando o número de qubits por chip. A solução da IBM passa pela interconexão de chips.
Blake Johnson, da IBM, detalhou à revista que a estratégia da empresa passa por dividir o sistema em módulos.
“É um jogo que se ganha dividindo-o em pedaços. Esta é uma escolha central, uma escolha de engenharia que fizemos em termos da forma como estamos a aumentar a escala dos nossos sistemas. E há questões científicas a responder, bem como questões de engenharia a responder sobre as consequências dessa escolha”, explicou.
Estabelecer comunicação entre chips quânticos é complexo. Ao contrário dos chips convencionais que usam sinais elétricos, os computadores quânticos dependem do fenómeno do entrelaçamento quântico.
Para resolver este problema, os investigadores desenvolveram um método que permite emaranhar dois qubits e teletransportar um deles para outro chip – criando uma ligação quântica entre dois dispositivos, num processo que requer a mediação de um computador convencional.
Para contornar esta problema, os cientistas desenvolveram um método para emaranhar dois qubits e teletransportar um deles para um segundo chip – criando uma ligação quântica entre os dois dispositivos que deve ser mediada por um computador convencional.
A IBM teve sucesso ao conectar duas das suas unidades de processamento quântico Eagle (cada uma com 127 qubits) para fazer um cálculo que necessitava de 142 qubits no total – mais do que caberia de uma só vez em qualquer um dos chips.
Esta abordagem modular é vista como o caminho mais promissor para transformar protótipos em computadores quânticos úteis. Até então, não estava claro que este método fosse viável.
“Se não houver emaranhamento, isto não pode funcionar. Mas quando se tem um recurso emaranhado, pode-se sempre usar o teletransporte para trocar um canal quântico por um canal clássico – esse é um truque muito bem ‘sacado’. Mas, obviamente, fazê-lo na prática é diferente de o fazer na teoria”, disse à New Scientist, Stefano Gogioso, da Universidade de Oxford,
