algoritmo quântico bem mais rápido que supercomputador

O Google anunciou um progressão técnico significativo em computação quântica com o desenvolvimento de um novo algoritmo capaz de operar 13 milénio vezes mais rápido do que um software equivalente em um supercomputador tradicional. Segundo a empresa, a conquista pode estugar descobertas em áreas, uma vez que medicina, desenvolvimento de materiais e outras aplicações científicas.

O trabalho, descrito em cláusula publicado na Nature, foi levado em um laboratório do Google em Santa Bárbara, na Califórnia (EUA), por uma equipe que inclui Michel H. Devoret — um dos ganhadores do Prêmio Nobel de Física deste ano.

Devoret, que ingressou no Google em 2023, destacou que o resultado marca um passo importante rumo à emprego prática da tecnologia. “No horizonte, quando tivermos computadores quânticos maiores, poderemos realizar cálculos impossíveis com algoritmos clássicos”, afirmou.

O novo algoritmo, batizado de Quantum Echoes, demonstra o potencial dos computadores quânticos para resolver problemas que desafiam os sistemas clássicos. A professora Prineha Narang, da Universidade da Califórnia em Los Angeles (EUA), avaliou, ao The New York Times, o resultado uma vez que um progresso importante. “Temos ouvido muito sobre avanços em hardware e, por um tempo, temi que os algoritmos não acompanhassem. Mas eles mostraram que esse não é o caso”, disse.

• A pesquisa do Google ocorre em meio à intensa competição global por liderança em computação quântica, que envolve empresas, uma vez que Microsoft e IBM, startups, universidades e programas governamentais, mormente na China, que investiu mais de US$ 15,2 bilhões (R$ 82 bilhões, na conversão direta) na espaço;
• Os computadores quânticos diferem dos clássicos porque não se limitam a manipular bits (0 ou 1), mas, sim, qubits, que podem simbolizar ambos os valores simultaneamente. Esse comportamento, explicado pelas leis da mecânica quântica, torna os sistemas exponencialmente mais potentes conforme o número de qubits aumenta;
• Na dez de 1980, Devoret, ao lado de John M. Martinis e John Clarke, demonstrou que as propriedades da mecânica quântica poderiam ser observadas em circuitos elétricos visíveis a olho nu;
• “Mostramos, pela primeira vez, que era provável edificar átomos a partir de circuitos elétricos”, recordou Devoret. A invenção foi fundamental para o desenvolvimento dos “qubits supercondutores” usados atualmente por Google, IBM e outras companhias.

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Avançados, mas nem tanto

Apesar dos avanços, os computadores quânticos ainda sofrem com erros frequentes. No entanto, melhorias recentes nas técnicas de correção de erros reforçaram a crédito de cientistas de que a tecnologia poderá atingir seu potencial até o termo desta dez.

Em 2023, o Google anunciou que um de seus computadores quânticos havia realizado um operação matemático multíplice em menos de cinco minutos — uma tarefa que, para um supercomputador convencional, levaria dez septilhões de anos, um período superior à idade do Universo.

Embora o teste não tivesse emprego prática, o feito marcou o que os pesquisadores chamaram de “supremacia quântica”.

Atualmente, Google e seus concorrentes buscam conseguir a chamada “utilidade quântica” — o momento em que essas máquinas superarão os sistemas clássicos em tarefas de relevância real, uma vez que simulações químicas e aplicações em perceptibilidade sintético (IA).

“Para que a promessa dos computadores quânticos se concretize, precisamos produzir um novo medicamento que só conhecemos graças a eles”, disse Narang. “Aí, poderemos manifestar que todo o investimento valeu a pena.”

Mais estudos do Google

O Google também divulgou um segundo estudo, publicado no repositório científico arXiv, mostrando que o Quantum Echoes pode aprimorar técnicas de sonância magnética nuclear (RMN), usadas para investigar a estrutura e o comportamento de moléculas.

Segundo Ashok Ajoy, professor assistente de química em Berkeley (EUA) que colaborou com os pesquisadores do Google, a RMN é forçoso tanto para o desenvolvimento de novos medicamentos quanto para a geração de materiais avançados. “Isto ilustra o poder de um computador quântico”, afirmou. “Ainda é o início, mas as perspectivas são empolgantes.”