Caros Leitores;
Naturalmente, produzir um computador desses pode demorar muito ainda.
Nem todos os cientistas confiam totalmente nas capacidades dos computadores quânticos. Alguns, como o matemático israelense Gil Kalai, que leciona na Universidade de Yale (Estados Unidos), argumentam que nunca funcionarão bem. Esse acadêmico acredita que o aumento da complexidade dos sistemas quânticos fará com que eles acabem se comportando como computadores clássicos, de modo que a superioridade dos primeiros acabe "evaporando".
Outros pesquisadores, no entanto, são muito mais otimistas. Ignacio Cirac, o físico espanhol considerado unanimemente junto com Peter Zoller o pai fundador da computação quântica, afirma que "desenvolver um computador quântico que não tenha erros é muito complicado. Não concordo com o que Gil Kalai diz, mas acho que vai levar muito tempo".
O centro desse debate é ocupado pela correção de erros. Os cientistas que investigam no campo da computação quântica também lidam com outros desafios, mas a necessidade de implementar um sistema de correção capaz de garantir que os resultados retornados pelos sistemas quânticos estejam corretos é essencial. Caso contrário, não conseguirão enfrentar a resolução de problemas realmente significativos. Isso era o que os especialistas acreditavam até agora.
Sem necessidade de correção de erros
Até a correção chegar, a mitigação fará a diferença
Uma equipe de pesquisadores da IBM acaba de entregar evidências muito sólidas de que os computadores quânticos podem resolver problemas complexos sem a necessidade de um sistema de correção de erros. O trabalho deles acaba de ser publicado na Nature e é extraordinariamente encorajador porque coloca sobre a mesa com argumentos tangíveis a possibilidade de que os computadores quânticos possam ser usados para resolver problemas significativos antes que chegue a tão esperada correção de erros.
Essa descoberta não significa que a correção de bugs não seja mais importante. Claro que é. Na verdade, continua a ser o objetivo final de grande parte dos pesquisadores da computação quântica porque, quando chegar, essas máquinas provavelmente serão capazes de intervir na resolução de uma gama muito ampla de problemas Em essência, o que esses pesquisadores da IBM mostraram é que, ao longo do caminho, os sistemas quânticos poderão funcionar corretamente e resolver alguns problemas relevantes sem ter esse recurso.
O artigo que eles publicaram na Nature coleta em detalhes como eles realizaram seu experimento. Não é necessário aprofundá-lo porque sua complexidade excede o escopo deste artigo, mas vale a pena parar por um momento para ter uma ideia precisa sobre a estratégia que eles desenharam. Em linhas gerais, o que eles fizeram foi implementar um sistema de mitigação de erros, não de correção, baseado em um computador quântico equipado com um processador Eagle de 127 qubits.
Os engenheiros da IBM envolvidos neste experimento contaram com a ajuda de vários pesquisadores da Universidade da Califórnia, em Berkeley, e do Lawrence Berkeley National Laboratory. Trabalhando juntos, eles conseguiram refinar a calibração dos qubits supercondutores deste processador quântico com o objetivo de minimizar o ruído ao qual está exposto e aumentar sua coerência.
Seu objetivo era estender o tempo em que os qubits preservam efeitos quânticos, o que permite que sejam usados para fazer cálculos, aproveitando as vantagens de operar com um sistema quântico e não com um clássico. Quando os efeitos quânticos desaparecem, surge um fenômeno conhecido como decoerência quântica, e a partir desse momento o computador quântico perde sua vantagem e passa a se comportar como um computador clássico.
Entretanto, isso não é tudo. Para testar sua estratégia e descobrir se sua tecnologia de calibração de qubit supercondutor e redução de ruído é realmente eficaz, eles compararam sua saída com a de um circuito testável. E concluíram o experimento com um último desafio: o computador quântico de 127 qubits enfrentava um supercomputador clássico de última geração. O surpreendente é que em pelo menos um dos cálculos o computador quântico apresentou os resultados corretos, mas o supercomputador clássico falhou na tentativa.
Ainda há muito trabalho a ser feito nessa área, mas esses cientistas chegaram a uma conclusão muito importante: um processador quântico de pouco mais de 100 qubits que não possui correção de erros pode ser usado para resolver problemas científicos significativos. Obviamente, para que ele possa fornecer resultados confiáveis, é necessário mitigar os erros calibrando os qubits com um procedimento extraordinariamente avançado e rigoroso.
Alguns algoritmos quânticos, como fatoração ou estimativa de fase, entre outros, não podem ser resolvidos com um computador quântico até que ele tenha um sistema eficaz de correção de erros, mas outros problemas do mundo real um pouco mais simples podem ser resolvidos com os computadores quânticos atuais. Esta declaração de Sajant Anand, um dos autores do experimento, nos convida a ser razoavelmente otimistas: "Estamos entrando em um campo em que os computadores quânticos serão capazes de fazer coisas que os algoritmos atuais não podem fazer quando os executamos em um computador clássico".
Equipe IGN Brasil
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Fonte:https://br.ign.com/tech/110364/news/descoberta-sobre-computacao-quantica-pode-mudar-tudo-estes-computadores-estao-prontos-para-resolver
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Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos de Economia, Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia). Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
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