Em 9 de dezembro de 2024, o Google Quantum AI Lab anunciava ao mundo “Willow”, um chip quântico capaz de reduzir exponencialmente o erro quântico à medida que o número de Qubits aumenta (veja nosso artigo “Willow: o novo chip quântico do Google” de 20/12/2024). A repercussão desse anúncio ofuscou outros avanços significativos feitos por outros atores, menos conhecidos, sobre os quais gostaríamos de fazer um pequeno resumo neste artigo.
O erro quântico é o maior desafio na construção de chips quânticos, levando à experimentação de várias soluções que vão desde supercondutores (muito caros) até íons aprisionados, passando pelo spin dos elétrons e diamantes, entre outros. Em 3 de janeiro passado, a empresa parisiense Alice & Bob anunciou a criação do “Qubit gato” (chamado gato porque deriva do experimento mental conhecido como “o gato de Schrödinger”), baseado em um átomo de antimônio que, tendo 8 estados quânticos em vez dos 2 clássicos, consegue mitigar o erro. Intuitivamente, é simples de entender. O erro consiste na mudança imprevista (e, portanto, aleatória) do estado 0 para o estado 1 ou vice-versa. Com o “Ailuro-Qubit” (aceitem o neologismo), são necessários sete erros consecutivos (esses gatos quânticos são menos sortudos que os gatos reais, tendo apenas 7 vidas!) para alterar o microestado do Qubit, reduzindo drasticamente a probabilidade de erro. Mas a ambição da Alice & Bob vai além, visando usar os Ailuro-Qubits para criar os Qubits lógicos, que são coleções de Qubits físicos compartilhando a mesma informação. Para causar um erro quântico, todos os Qubits físicos precisariam ser comprometidos simultaneamente, tornando o sistema mais resistente, pois um Qubit comprometido pode ser identificado pelos outros e corrigido.
Nos mesmos dias, a empresa irlandesa Equal1, cuja missão é a “democratização” da computação quântica, anunciou a criação de um chip quântico feito de semicondutores com custos similares aos dos chips tradicionais. Isso é possível porque são usados os spins (grosseiramente, a rotação) dos elétrons como Qubits: o silício proporciona um ambiente estável para esses sistemas quânticos. Mais recentemente, cientistas coreanos exploraram os semicondutores para criar chips quânticos em 2D (obviamente, o 2D não existe: a expressão é usada aqui porque são tão finos quanto uma molécula), que são muito menos vulneráveis a variações de temperatura ou ondas eletromagnéticas dispersas, mantendo a coerência quântica (ou seja, a informação) por mais tempo.
Neste mesmo mês, na Chalmers University of Technology, na Suécia, pesquisadores conseguiram resfriar Qubits até 22 millikelvin (273,13 graus Celsius negativos) usando radiação de micro-ondas, uma temperatura nunca antes atingida, permitindo a manutenção das propriedades quânticas (como o emaranhamento) e, consequentemente, a ausência de erros por períodos mais longos.
E em 19 de fevereiro, a Microsoft anunciou o Majorana 1, a resposta mais direta ao “Willow” do Google, um protótipo de processador (QPU) que atualmente pode hospedar 8 Qubits em novos materiais (arseniato de índio e alumínio), nunca antes utilizados nesta área. Esses materiais tornam os Qubits muito mais confiáveis, resilientes e eficientes em termos energéticos. Estamos falando de condutores topológicos baseados no férmion de Majorana, nomeado em homenagem ao matemático que primeiro teorizou a coexistência de uma partícula subatômica e sua antipartícula, possibilitando assim a captura da informação quântica. Essas descobertas recentes permitirão a criação de QPUs com milhões de Qubits em anos, em vez de décadas, como se pensava até pouco tempo atrás.
Tudo isso faz parte de um presente que estabelece as bases para soluções futuras. Mas, ao mesmo tempo, assistimos também a avanços concretos no Japão, onde o computador quântico Reimei, com 20 Qubits de íons aprisionados, foi integrado ao supercomputador Fugaku (o sexto mais poderoso do mundo em capacidade de processamento). A escolha recaiu justamente sobre este supercomputador porque sua arquitetura permite que os íons se “movam” (“ion shuttling”) dentro de seus circuitos sem que seu microestado (e, portanto, as informações que contêm) seja alterado. Não teremos laptops ou PCs quânticos substituindo os tradicionais em breve, mas já podemos resolver alguns problemas que os computadores convencionais não são capazes de enfrentar. Então, por que não apoiar os computadores tradicionais nessas questões? O desafio agora é fazer os bits dialogarem com os Qubits, e isso foi alcançado no Japão.
Disclaimer: Este artigo expressa a opinião pessoal dos colaboradores da Custodia Wealth Management que o redigiram. Não se trata de conselhos ou recomendações de investimento, nem de consultoria personalizada, e não deve ser considerado um convite para realizar transações com instrumentos financeiros.
