Computadores quânticos: no limiar de um novo tempo

A corrida da computação quântica passou a um novo patamar esta semana, com o anúncio pela IBM do início da construção de um computador quântico de mil qubits, que deve ficar pronto até 2023. A notícia indica que a tradicional empresa, fundada em 1911, pretende dar um passo decisivo na concorrência com a Google, a Amazon e a Microsoft,  que disputam esse mercado específico. Até agora, o maior computador quântico desenvolvido no mundo, da própria IBM, tem capacidade de 65 qubits, acima de seu concorrente da Google, o computador chamado Sycamore, com capacidade de 53 qubits. Isso corresponde à capacidade de cálculo simultâneo de 1 elevado a 53, ou seja, do número 1 seguido de 53 zeros. Para se ter uma ideia do que isso representa, recentemente, o Sycamore foi submetido a uma tarefa de cálculo de números aleatórios, que conseguiu responder em 200 segundos. O mais potente computador convencional em atividade, o Summit, da IBM, levaria 10 mil anos para fazer a mesma operação. Até o final da década, em 2030, a própria Google pretende, por sua vez, estar operando um computador com capacidade de 1 milhão de qubits, conforme a empresa anunciou em abril.

“Basta tomar contato com os números dessa corrida para qualquer pessoa entender a dimensão do que está acontecendo no mundo da informática, como estamos no limiar de um novo tempo, que vai deixar para trás tudo o que conhecemos até agora na capacidade de cálculo”, entende o especialista em tecnologias disruptivas Arie Halpern. De acordo com Halpern, a computação quântica vai lidar de uma maneira nunca antes imaginada com a previsão de eventos instáveis, com múltiplas aplicações em meteorologia, energia, descoberta de novos materiais e medicamentos, comportamentos biológicos, e, principalmente, machine learning.

Um dos limites mais importantes até agora para o desenvolvimento da tecnologia tem sido a sua necessidade de resfriamento até temperaturas extremas, perto do zero absoluto, o que requer uma imensa quantidade de energia em um ambiente controlado. O princípio da computação quântica é diferente da convencional. Nos computadores comuns, há a distribuição de correntes elétricas por circuitos nos chips, que fazem a contabilidade em 0 e 1 da matemática binária que lhes funciona como base. Na computação quântica, existe um fenômeno físico chamado superposição, no qual o 0 e o 1 podem existir ao mesmo tempo, multiplicando a possibilidade de cálculo.

Computadores domésticos?

A realidade dos computadores quânticos para uso em pequena escala ainda parece distante, por causa das limitações de energia, mas uma série de pesquisas, que vão por caminhos inovadores, quer torná-la mais próxima. A startup IonQ, por exemplo, trabalha em um computador que usa um sistema que não requer tanto resfriamento, e pretende que, nos próximos anos, esteja disponível para o formato desktop.

Com informações: Google; Microsoft; IBM; Amazon; IonQ; Superinteressante; Tilt.