Google afirma ter alcançado supremacia em computação quântica – entenda

Equipe de cientistas realizou em três minutos operação que, em um computador tradicional, levaria até 10 mil anos

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O Google publicou nesta quarta-feira (23) um artigo científico histórico na revista Nature. O documento detalha como os pesquisadores da empresa atingiram a supremacia quântica ao realizar uma operação complexa, que demoraria cerca de 10 mil anos em um computador tradicional (binário), em apenas 200 segundos em um computador quântico. Esta é a primeira evidência de que sistemas quânticos funcionam no mundo real como em teoria, e abre caminho para acelerar projetos em inúmeros campos da tecnologia.

Computação quântica

A computação tradicional funciona com um sistema binário: toda informação é armazenada em uma série de algarismos 0 ou 1, chamados de bits. O processador de um PC ou smartphone tem a capacidade de trabalhar uma quantidade limitada de bits por segundo, que vai definir a velocidade de resposta do sistema a operações que vão desde abrir um vídeo, jogar um game ou minerar bitcoins.

A computação quântica foi teorizada para trabalhar em qubits (bits quânticos), cujas informações podem ser ao mesmo tempo 0 e 1 (como exemplificado na famosa teoria do Gato de Schödinger). Como o armazenamento não é binário, o sistema consegue processar mais informação em apenas um qubit, de forma exponencial.

A teoria surgiu na década de 1950, quando cientistas imaginaram a possibilidade de transportar as características da física quântica para um computador. A ideia voltou à pauta da comunidade científica na década de 1980, quando os pesquisadores Richard Feyman e David Deutsch descreveram as primeiras propostas para um sistema de computação quântica.

Desde então, diversos pesquisadores passaram a dedicar-se a esta área da ciência. No entanto, nenhum deles foi capaz de passar da teoria para a prática – até agora.

Experiência do Google

O trabalho realizado pelo Google foi capaz de realizar uma operação matemática complexa em 200 segundos que, por meio da computação tradicional, demoraria cerca de 10 mil anos. O processamento foi feito como validação da teoria de que a computação quântica é factível e superior ao sistema binário.

Para realizar a operação, foi necessário desenvolver um chip quântico, com componentes supercondutores e em temperatura extremamente baixa, próxima ao zero absoluto (273°C negativos). Ou seja, envolveu uma estrutura complexa e robusta, além de um gasto alto de energia.

A pesquisa foi liderada pelo cientista John Martinis, da Universidade da Califórnia. Fizeram parte de sua equipe 76 pesquisadores de 10 institutos, como NASA e a Universidade de Massachusetts, além do Google Research. O trabalho durou cerca de cinco anos.

O estudo, inclusive, foi publicado por acidente no site da NASA em setembro, o que gerou grande antecipação na comunidade científica. Os pesquisadores, porém, se recusaram a comentar na época.

IBM contesta resultado

Este episódio deu tempo para que outros pesquisadores – especialmente da concorrência – pudessem analisar os resultados. A IBM foi a primeira a contestar o estudo oficialmente: segundo a empresa, com o computador Summit, que usa o sistema binário, é possível realizar a mesma operação em 2 dias e meio, muito inferior aos 10 mil anos teorizados pelo Google. Neste sentido, não seria comprovada a supremacia quântica de fato.

Dario Gil, chefe da área de pesquisa da IBM, ainda disse que o chip criado pelo Google não confirmava a supremacia quântica, já que é capaz de resolver apenas um tipo de problema matemático. O processador de um PC ou um smartphone, por outro lado, pode trabalhar com diversos formatos de informação.

Embora tenha fundamento, a crítica da IBM precisa passar por duas ponderações. A primeira é que qualquer avanço científico passa por provar a teoria em um caso controlado, para depois chegar às aplicações práticas. Em segundo, ela se insere em um contexto comercial, no qual duas grandes empresas de tecnologia batalham pela relevância no setor de tecnologia da informação.

Quebra de paradigmas

Caso a pesquisa do Google de fato aponte para um futuro em que a computação quântica possa ser usada de forma comercial, o impacto na sociedade é inimaginável. Acelerar a velocidade de processamento de forma tão radical permite que tecnologias como inteligência artificial e machine learning atinjam uma assertividade absoluta.

Neste sentido, todas as aplicações da IA seriam aceleradas por conta do processamento de dados a uma velocidade muito mais alta: criação de novos materiais, desenvolvimento de remédios, reconhecimento facial e tantas outras.

Por outro lado, uma nova era da segurança digital seria necessária. Afinal, um computador quântico seria capaz de quebrar senhas e até criptografias em segundos.

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