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A Corrida Pela Supremacia Quântica

A Corrida Pela Supremacia Quântica

Estamos vivendo uma “corrida” para uma nova era computacional, onde Google, IBM, Intel, entre outras, estão envolvidas a todo vapor. Mas se depender das recentes publicações da Google, nas Redes Sociais, a era da chamada “Computação Quântica” já está começando.

A Google afirma que seu processador quântico de 54 qubits, chamado Sycamore, resolveu um dos problema que levaria muito tempo ser solucionado pelo melhor “supercomputador” da atualidade.

Para quem é leigo no assunto, a palavra quântica, neste contexto, se refere à física quântica, mas precisamente a mecânica quântica, que nada mais é do que a parte da física que estuda dimensões são próximas ou abaixo da escala atômica, tais como moléculas, átomos, elétrons, prótons e de outras partículas subatômicas, muito embora também possa descrever fenômenos macroscópicos em diversos casos.

Sobre as pesquisas da Google

Se a Google detém realmente tal afirmação, esta seria a primeira vez que uma empresa do setor atingiu a tão esperada supremacia quântica; ou seja, o ponto a partir do qual os processadores quânticos superam definitivamente os processadores eletrônicos clássicos, solucionando problemas que seriam “virtualmente impossíveis” de resolver com a tecnologia baseada na eletrônica.

É curioso deixar relatado que a possibilidade de solução existe, mas é matematicamente mais rápida em um processador quântico.

O artigo que descreve o feito, publicado pela revista Nature, consiste em pegar um conjunto de números e verificar se são realmente aleatórios, pois a geração de números aleatórios é um mecanismo essencial para a segurança da informação, incluindo a criptografia.

Com isso, o processador Sycamore leva cerca de 200 segundos para amostrar uma instância de um circuito quântico. Como comparação, nossos benchmarks atualmente indicam que a tarefa equivalente para um supercomputador de última geração levaria aproximadamente 10.000 anos. Acredite se quiser!

Esse aumento dramático na velocidade, em comparação com todos os algoritmos clássicos conhecidos, é uma realização experimental da supremacia quântica para esta tarefa computacional específica, anunciando um paradigma computacional muito esperado por diversos especialistas em muitos países. A equipe deste feito inclui pesquisadores de várias universidades, onde muitos são financiados por entidades públicas, como a Fundação Nacional de Ciências (NSF), dos EUA.

O resultado foi obtido com 53 qubits, porque o 54º não funcionou e teve de ser desligado. Em 2018, a empresa apresentou um processador quântico de 72 qubits, chamado Bristlecone, mas que ainda não está funcional e precisa de mais pesquisas.

Google versus IBM?

Na semana passada, um grupo de pesquisadores da IBM, principal concorrente da Google nesta “corrida” para a construção do primeiro computador quântico prático, também publicou um artigo contestando a argumentação da Google de ter atingido a supremacia quântica.

O especialista Edwin Pednault e sua equipe afirmam que o Google não aproveitou totalmente o potencial de armazenamento que a memória do supercomputador eletrônico atual possui. A equipe calculou que o supercomputador faria o mesmo cálculo não em 10.000 anos, mas em 2,5 dias. A discrepância dos valores indicam que precisamos de dados confiáveis e mais pesquisas sendo realizadas nos próximos anos.

Não podemos descartar a IBM, pois a empresa possui seu próprio processador quântico de 53 bits, e prefere um limiar mais alto para a supremacia quântica. Por este motivo que bate na tecla de que a Google ainda não atingiu o “macro” para estar na frente da tecnologia.

Outra informação é que a Intel tem um processador quântico de 49 qubits e também está no páreo.

Tendências e perspectivas

Após a publicação do artigo da Google, vários especialistas já se manifestaram a favor de um ou de outro argumento. Faz parte desta “corrida”! “A IBM alega que, mesmo fazendo o maior computador do mundo rodar por 2 dias e meio e usando petabytes de memória, podem simular o que o “chip quântico” faz em aproximadamente 200 segundos.

Mas mesmo neste contexto, ainda é uma conquista bastante impressionante e que irá acelerar ainda mais essa corrida.

Mas vamos pensar! Embora atingir a supremacia quântica seja um marco histórico, podendo até valer um Prêmio Nobel de Física, alcançar esse ponto não significa que os computadores quânticos estejam prontos para serem usados em problemas reais do mundo. Esta é apenas uma prova de conceito, pois é um protótipo ainda dedicado a uma única tarefa.

O maior desafio para as pesquisas atuais e futuras é implementar a correção de erros nos algoritmos quânticos, uma vez que os qubits acumulam erros significativos à medida que os cálculos progridem.

Vamos aguardar “cenas” dos próximos capítulos! 🙂

Referência para a pesquisa: Inovação Tecnológica e artigo Quantum supremacy using a programmable superconducting processor. Revista: Nature. Vol.: 574, pages 505-510. DOI: 10.1038/s41586-019-1666-5.

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Reinaldo Vargas

Professor, Colunista do Arena Xbox e XPGG, Idealizador do http://UniversoNERD.Net e Streamer do #TeamSparkers na MIXER. Curte Games, Tech e Ciência.. Um Xbox Gamer, Insider e Preview, adora a Bethesda e a Rock Star e ama produzir conteúdo. Gamertag: reavargas

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