O chip do Google que pode resolver um dos grandes erros da computação quântica
O Willow foi capaz de resolver em cinco minutos uma tarefa que, nos computadores mais rápidos, levaria 10 setilhões de anos
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Atualizado em 2 jan 2025, 15h54 - Publicado em 12 dez 2024, 16h30
Os computadores quânticos prometem revolucionar a tecnologia, mas ainda enfrentam grandes desafios, principalmente relacionados à instabilidade e aos erros frequentes dos qubits – os elementos básicos da computação quântica. Recentemente, o Google revelou um chip chamado Willow, que representa um avanço significativo no controle desses problemas.
O que são qubits e por que eles são tão instáveis?
Enquanto os bits da computação clássica armazenam informações como 0 ou 1, os qubits podem armazenar 0, 1 ou uma combinação dos dois ao mesmo tempo (um estado conhecido como superposição). Essa capacidade permite que computadores quânticos resolvam problemas extremamente complexos, muito além da capacidade dos computadores convencionais.
No entanto, os qubits são extremamente frágeis. Eles facilmente perdem sua superposição ao interagir com o ambiente, causando erros frequentes. Para que a computação quântica seja prática, a taxa de erro precisa ser incrivelmente baixa – algo como um erro em um trilhão de operações. Hoje, a confiabilidade média é de 99,9%, mas há espaço para melhora.
O diferencial do chip Willow
O Willow conseguiu manter um qubit lógico estável por até uma hora, uma enorme melhora em relação aos sistemas anteriores, que falharam em poucos segundos. Esse avanço foi possível graças à arquitetura do chip e a sofisticados algoritmos de correção de erros.
A ideia central da correção de erros quânticos é usar vários qubits físicos para criar um único qubit lógico mais estável. No caso do Willow, ele combina 105 qubits físicos e, ao expandir redes de qubits de 3×3 para 5×5 e 7×7, a taxa de erro foi reduzida pela metade a cada aumento. Essa abordagem demonstra a tão esperada supressão exponencial de erros, algo que os cientistas tentam alcançar há quase 30 anos.
Por que isso importa?
Além da estabilidade, o Willow já demonstrou um exemplo do que a computação quântica pode fazer. Ele foi capaz de resolver uma tarefa em cinco minutos que, nos computadores clássicos mais rápidos, levaria 10 setilhões de anos – um número inimaginável.
Embora essa tarefa tenha sido criada especificamente para demonstrar o poder dos computadores quânticos, ela nos mostra o potencial da tecnologia para transformar áreas como inteligência artificial, ciência de materiais e criptografia.
O que vem depois?
Apesar do progresso, ainda há um longo caminho para que a computação quântica se torne amplamente utilizável. Os pesquisadores precisam reduzir ainda mais as taxas de erro, desenvolver hardware mais robusto e aprimorar algoritmos.
Como explicam os cientistas do Google, Michael Newman e Kevin Satzinger: “A correção quântica de erros parece estar funcionando agora, mas há uma grande lacuna entre as taxas de erro de um em mil de hoje e as taxas de erro de um em um trilhão necessárias amanhã”.
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