A IBM revelou nesta terça, 15, que pretende construir um computador quântico com mais de 1.000 qubits até o final de 2023. Caso concretizado o plano, a tecnologia pode colocar a empresa no topo do setor, hoje disputador por gigantes como Google, Amazon e Microsoft.
Na computação clássica, usada por PCs e smartphones atuais, toda e qualquer informação é armazenada ou processada na forma de bits – que podem ser representados por 0 ou 1. Mas, na quântica, os chamados qubits, ou bits quânticos, podem assumir inúmeros estados entre 0 e 1, num fenômeno chamado superposição. Isso aumenta exponencialmente a quantidade de informação que pode ser processada ao mesmo tempo. Enquanto um par de bits tradicionais expressa um tipo de informação de cada vez, dois bits quânticos podem expressar (ou seja, ter) quatro estados ao mesmo tempo. Estima-se que 300 qubits expressem um número de estados maior do que o número de átomos do universo.
No último mês, a companhia lançou um processador de 65 qubits. Em seu plano, a IBM espera construir um chip de 127 qubits no ano que vem e outro de 433 qubits em 2022. No ano passado, com um chip de 53 qubits, o Google atingiu a supremacia quântica, quando um de seus computadores quânticos realizou uma operação matemática impossível de ser feita, em tempo razoável, por uma máquina clássica, que opera no sistema binário.
Embora já tenha apresentado um chip com número maior de qubits, a IBM ainda não apresentou supremacia quântica - a empresa discorda do conceito. Para ela, um experimento em laboratório, sem função prática na vida real, não pode ser considerado um status de supremacia. Para isso, estima-se que uma máquina quântica precisa ter milhões de qubits - a tecnologia relacionada ao milésimo qubit pode significar alguns passos nesta direção.
Para criar o processador, a IBM anunciou a construção do maior refrigerador de diluição do mercado. Os qubits são componentes difíceis de domar – eles mantém o estado de superposição, que permite os cálculos complexos, apenas por uma fração de segundos. Para que fiquem estáveis, precisam ser construídos com componentes supercondutores, que conduzem a corrente elétrica sem resistência e que não perdem energia. Além disso, o sistema deve funcionar em temperatura de -272,99ºC (ou 0,01 miliKelvin), muito perto do zero absoluto.
Os refrigeradores atuais não têm capacidade para manter estáveis uma grande quantidade de qubits. O refrigerador do Google, por exemplo, tinha 1,80 metro e 60 centímetros de diâmetro. Batizado de “Goldeneye”, o novo refrigerador da IBM tem 3 metros de altura e 1,80 metro de largura. Segundo a IBM, o refrigerador é capaz de manter estáveis 1 milhão de qubits.
A importância desse refrigerador é que em um computador quântico não é só a quantidade de qubits que importa, mas sim sua qualidade, pois eles apresentam alta instabilidade. Dessa maneira, o chip de 1.000 qubits previsto para 2023 teria capacidade entre 10 e 50 qubits lógicos - em 1 qubit lógico vários qubits físicos trabalham juntos e em redundância para oferecer resultados livres de erros. Com o novo processador, a IBM espera reduzir a taxa de erro para 0.0001% - atualmente, a taxa é de 1%, considerada alta para o bom funcionamento dos sistemas.
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