doi.org/10.1038/s41586-024-08449-y
Credibilidade: 989
#Computação quântica
O que é um computador quântico e o que ele fez?
O Google apresentou um novo chip quântico chamado *Willow*, capaz de resolver, em apenas 5 minutos, um problema que o supercomputador mais rápido do mundo levaria 10 septilhões de anos para resolver
Para você ter uma ideia, isso é quase um quadrilhão de vezes o tempo de existência do universo!
Esse chip é uma grande evolução na tecnologia de computadores quânticos, que são muito diferentes dos computadores comuns. Enquanto os computadores tradicionais usam bits (que podem ser 0 ou 1), os computadores quânticos usam qubits, que conseguem estar em vários estados ao mesmo tempo. Isso os torna incrivelmente rápidos para certos tipos de cálculos.
O maior desafio: os erros nos qubits
Os computadores quânticos têm um grande problema: eles são muito sensíveis a erros. Enquanto computadores normais têm uma taxa de erro muito baixa (1 erro a cada 1 bilhão de bilhões de bits), nos computadores quânticos, 1 em cada 1.000 qubits apresenta falhas. Isso acontece porque os qubits são instáveis e só conseguem realizar cálculos por um tempo muito curto.
Para tornar os computadores quânticos mais confiáveis, os cientistas precisam melhorar os qubits, reduzindo os erros à medida que o número de qubits aumenta. Esse objetivo foi descrito pela primeira vez em 1995 por Peter Shor, mas só agora foi alcançado pelo chip *Willow*.
Como o chip Willow funciona?
O segredo do *Willow* está no uso de “qubits lógicos”. Esses qubits são formados por um grupo de qubits físicos que trabalham juntos como uma equipe. Assim, mesmo que um qubit falhe, os outros conseguem corrigir o erro, garantindo que o cálculo continue.
Os cientistas do Google conseguiram reduzir os erros no *Willow* usando várias melhorias, como:
1. Novos métodos de fabricação dos qubits.
2. Técnicas avançadas de machine learning para identificar e corrigir erros.
3. Aumentar o tempo que os qubits permanecem estáveis, chamado de “tempo de coerência”.
Resultados impressionantes
Em testes, o *Willow* foi usado para resolver problemas supercomplexos e obteve resultados incríveis:
– Ele conseguiu reduzir os erros de forma exponencial à medida que mais qubits eram adicionados.
– Realizou cálculos 20 vezes mais precisos que seu antecessor, o chip *Sycamore*.
Além disso, o tempo de coerência do *Willow* chegou a 100 microssegundos, cinco vezes maior que o do *Sycamore*.
O que vem a seguir?
Os cientistas do Google agora querem criar um qubit lógico ainda melhor, com uma taxa de erro de apenas 1 em 1 milhão. Para isso, eles precisarão combinar mais de 1.400 qubits físicos. Esse é um grande desafio, pois será necessário usar novas tecnologias de correção de erros para alcançar esse nível de precisão.
No futuro, os cientistas esperam conectar vários qubits lógicos para que os computadores quânticos possam superar os supercomputadores não apenas em testes, mas também em aplicações práticas, como:
– Resolver problemas complexos de química e física.
– Fazer simulações avançadas de sistemas quânticos.
– Desenvolver novas tecnologias que podem transformar áreas como saúde, energia e inteligência artificial.
O chip *Willow* é um grande passo para o futuro da computação e mostra como a ciência pode alcançar feitos que antes pareciam impossíveis!
Publicado em 12/12/2024 09h52
Texto adaptado por IA (ChatGPT/Grok) do original em inglês. Imagens de bibliotecas públicas de imagens ou créditos na legenda. Informações sobre DOI, autor e instituição encontram-se no corpo do artigo.
Artigo referência:
Estudo original:
| Geoprocessamento Sistemas para drones HPC |
| Sistemas ERP e CRM Sistemas mobile IA |