Google anuncia superação da ‘supremacia quântica’

O chip Sycamore desenvolvido pelo Google, com 54 qubits Foto: DIVULGAÇÃO

Após anos de investimentos e pesquisas, o mundo está prestes a entrar na era da computação quântica . Em artigo publicado nesta quarta-feira na revista “Nature” , o Google anunciou ter alcançado a “ supremacia quântica ”, o ponto onde essas máquinas do futuro realizam cálculos considerados inviáveis com a computação clássica. Segundo a companhia, o processador batizado como Sycamore , com 54 qubits, foi capaz de realizar uma tarefa em 200 segundos, que para o mais poderoso supercomputador levaria 10 mil anos.

“Hoje, a revista científica ‘Nature’ publicou os resultados dos esforços do Google para construir um computador quântico que pode realizar uma tarefa que nenhum computador clássico pode”, explicou Hartmut Neven, diretor de engenharia do Google AI Quantum Team, em texto publicado no blog da companhia. “Este feito é resultado de anos de pesquisas e dedicação de muitas pessoas. É também o começo de uma nova jornada: descobrir como colocar esta tecnologia para trabalhar”.

A mecânica quântica é um ramo da física que opera na escala atômica e subatômica. Está presente fundamentalmente na natureza, mas invisível aos nossos olhos. E o uso de suas propriedades na computação tem potencial para revolucionar o mundo. Basicamente, a explicação está nas menores unidades de informação. A computação tradicional opera com bits, que podem assumir os valores de “0” ou “1”. Na computação quântica existem os qubit — ou bits quânticos —, que podem assumir os valores de “0”, “1”, ou uma superposição entre eles.

“Então, se você tem dois bits quânticos, existem quatro estados possíveis que podem ser colocados em superposição, e isso cresce exponencialmente. Com 333 qubits existem 2³³³ estados computacionais que podem ser postos em superposição, o que permite aos computadores quânticos explorar simultaneamente um rico espaço de muitas soluções possíveis para um problema”, explicou o diretor executivo do Google, Sundar Pichai.

No experimento, os pesquisadores realizaram uma tarefa aparentemente simples, de provar que um gerador de números aleatório é realmente aleatório. A tarefa, com nenhuma aplicação prática, serviu apenas para comparar a velocidade de processamento do processador quântico com a computação tradicional, e demonstrar a supremacia quântica.

— Este é um feito maravilhoso. A engenharia é fenomenal — opinou Peter Knight, da Imperial College London, ao site New Scientist. — Isso mostra que a computação quântica é realmente difícil, mas não impossível.

IBM contesta dados

Mas enquanto o Google comemora, a IBM, outra gigante na corrida pela computação quântica, contesta os números apresentados. Em texto publicado no blog da companhia, os engenheiros Edwin Pednault, John Gunnels e Jay Gambetta argumentam que “uma simulação ideal da mesma tarefa pode ser realizado num sistema clássico em 2,5 dias e com maior fidelidade”. Dessa forma, dizem os pesquisadores, a supremacia quântica não foi alcançada pelo rival.

“Como o significado original do termo ‘supremacia quântica’, como proposto por John Preskill em 2012, era descrever o ponto em que os computadores quânticos podem fazer coisas que os computadores clássicos não conseguem, esse limite não foi atingido”, afirma o trio de pesquisadores da IBM.

Eles apontam que a simulação realizada pelo Google não considerou o espaço de armazenamento dos computadores clássicos na realização dos cálculos, apenas a memória RAM. Mas mesmo que a posição da IBM seja aceitável, o experimento do Google demonstra o poder revolucionário da computação quântica.

— A IBM está clamando que, mesmo rodando o maior computador do mundo, por dois dias e meio, com petabytes de memória, eles podem simular o que um chip quântico fez em 200 segundos — comparou Ciarán Gilligan-Lee, da College London. — Quando se coloca isso em contexto, é um feito muito impressionante.

Quais são as aplicações da tecnologia?

A disputa entre duas gigantes da tecnologia ilustra a importância da computação quântica para o futuro. A IBM criou o supercomputador mais poderoso do mundo em operação, o Summit, instalado no Departamento de Energia dos EUA, mas a empresa também investe no desenvolvimento de computadores quânticos. Ela possui um protótipo com 53 qubits, concorrente do Sycamore.

Mesmo que se tornem realidade, os computadores quânticos não irão fazer parte do dia a dia das pessoas. Ninguém vai num shopping comprar um computador quântico, mas eles serão capazes de destravar cálculos hoje inviáveis no campo científico. O Google, por exemplo, afirma que já está desenvolvendo aplicações para simulações em física quântica e em química quântica, além de aplicações em machine learning e inteligência artificial.

“Nós imaginamos a computação quântica ajudando no desenvolvimento de novos materiais, como baterias mais leves para carros e aviões, catalisadores que podem produzir fertilizantes de forma mais eficiente e medicamentos mais eficazes”, afirmou o Google, em comunicado. “Alcançar as capacidades computacionais necessárias ainda vai demandar anos de engenharia e pesquisas. Mas agora vemos um caminho claro e estamos ansiosos para seguir em frente”.

O Globo

 

OPINIÃO DOS LEITORES:
  1. Rodrigo Duarte disse:

    Um feito impressionante, mas agora entra alguns de nossos medos. Como irão misturar computação quântica com IA e machine learning, fica muito próximo de surgir uma Skynet na vida real.

Google diz ter alcançado a “supremacia quântica”. Entenda o que isso significa

Foto: (Justin Sullivan/Getty Images)

Pesquisas envolvendo a computação quântica ganharam corpo ao longo das últimas duas décadas. Universidades, startups e gigantes da tecnologia correm para sair na frente no que promete ser uma das maiores revoluções do século 21. Mas, até agora, mesmo com bilhões de dólares investidos, nenhum computador quântico foi capaz de superar uma máquina tradicional em desempenho. Parece que o do Google conseguiu.

Pesquisadores da empresa estão trabalhando em um artigo para divulgar oficialmente a conquista. Trata-se de um marco considerado muito importante por especialistas da área: a chamada supremacia quântica. O termo é usado para especificar o momento em que um computador quântico consegue resolver um problema que demoraria muitíssimo tempo a mais para ser solucionado pelos algoritmos convencionais, que rodam em computadores clássicos.

O paper que detalha a conquista deve sair dentro de um mês em uma revista científica que ainda não foi divulgada. Só que uma versão prévia do texto acabou sendo vazada adivinhem por quem? Pela Nasa. Sem querer, a agência, que tem especialistas participando do projeto, publicou o manuscrito em um de seus sites. Ficou no ar por pouquíssimo tempo, mas o jornal Financial Times foi ligeiro o bastante para interceptar o artigo e anunciar a descoberta.

O processador da empresa teria resolvido em 3 minutos e 20 segundos um cálculo que levaria 10 mil anos para ser executado – por nada menos que o mais avançado supercomputador da atualidade, o Summit. Essa máquina colossal da IBM realiza mais de um quintilhão de operações por segundo.

O problema da computação quântica é que, apesar de muito promissora, os protótipos até agora só conseguiram cumprir mais depressa as mesmas tarefas que os computadores clássicos já fazem. E isso não justifica a imensa complexidade e o custo para construir um sistema desses. Por isso a supremacia quântica é tão emblemática: ela representaria o ponto de virada para um novo paradigma, uma nova era da computação.

Nela, processadores quânticos vão resolver cálculos que nenhum supercomputador no mundo dá conta. E isso terá impactos inimagináveis em áreas como a criptografia, a inteligência artificial e basicamente todos os setores produtivos da sociedade. É que a essência de uma máquina assim é totalmente diferente da CPU que estamos acostumados. Ela não trabalha com bits, mas sim com qubits.

Bits são unidades binárias que ficam no processador e representam ou um ou zero; já um qubit pode representar um e zero ao mesmo tempo. Isso graças às exóticas propriedades quânticas das partículas usadas para transmitir a informação. Interligando uma cadeia de qubits, a habilidade de reunir e transmitir informação cresce de forma exponencial, o que permite processar insanas quantidades de dados instantaneamente.

O projeto do Google ganhou o codinome Sycamore e conta com 53 qubits. Inicialmente eram 72, mas ficava muito difícil controlar a máquina com essa configuração. Outras empresas como a IBM e a Microsoft também têm seus próprios dispositivos parecidos. A tarefa que o Sycamore resolveu é puramente técnica e sem qualquer impacto prático. Mas foi a prova de que os computadores quânticos têm futuro — o que já é grande coisa.

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OPINIÃO DOS LEITORES:
  1. Kleber Silva disse:

    Formidável!
    Investimento em ciência e tecnologia nunca será "gasto".
    Não me surpreendeu não ter comentários na matéria. KKKKKK…
    Se fosse alguma matéria sobre política, já teríamos vários "estudiosos" e "cientistas políticos" comentando aqui!