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Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia da China afirma ter atingido a supremacia quântica, ou seja, provado que um computador quântico consegue resolver uma tarefa muitas vezes mais rápido do que um computador tradicional.

A máquina, chamada Jiuzhang, completou em “minutos” cálculos que, segundo estimativas, levariam mais de 2 bilhões de anos usando o terceiro supercomputador mais poderoso do mundo, o chinês Sunway TaihuLight.

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O sistema manipula fótons, partículas elementares de luz, usando lasers e espelhos. Os pesquisadores conseguiram medir “até” 76 fótons em seus experimentos, com uma média de 43 usados como “bits quânticos” (qubit)

A pesquisa, publicada na revista científica Science, foi liderada por Jian-Wei Pan. Sua equipe também foi responsável por outras conquistas chinesas no campo da computação quântica. Entre elas uma videochamada entre a China e a Austrália, protegida por criptografia quântica, realizada em janeiro deste ano.

A importância da supremacia quântica

Em um computador tradicional, um “bit” pode representar apenas um estado de informação por vez, “zero” ou “um”. Mas um bit quântico pode representar ambos simultâneamente. Combinando qubits a quantidade de informação que pode ser representada cresce exponencialmente.

Sycamore, processador usado pelo Google para atingir a supremacia quântica
Sycamore, processador quântico usado pelo Google. Imagem: Google

Em teoria um sistema quântico poderia, por exemplo, quebrar a mais avançada forma de criptografia existente em questão de segundos, simplesmente testando todas as combinações possíveis de uma vez só. Uma tarefa que normalmente levaria milhões de anos. Tal poder de cálculo poderia revolucionar áreas como a engenharia de materiais, química e inteligência artificial.

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China vs. Google

O Google foi a primeira empresa a afirmar ter atingido a supremacia quântica, em setembro do ano passado. A empresa usou um sistema chamado Sycamore, com 53 bits qbits, para resolver em três minutos e 20 segundos uma tarefa que mesmo o supercomputador mais poderoso da época, chamado Summit, levaria 10 mil anos para resolver.

Segundo a equipe do Google, “esta aceleração dramática em relação a todos os algoritmos clássicos conhecidos provê uma realização experimental da supremacia quântica em uma tarefa computacional, e marca o advento de um paradigma de computação a muito antecipado […] Em nosso conhecimento, este experimento marca a primeira tarefa de computação que só pode ser realizada em um processador quântico”.

Uma comparação direta entre os resultados chineses e do Google não é possível, já que ambos os computadores foram configurados para a realização de tarefas específicas e diferentes. No caso do Google, provar que uma sequência de números aleatórios é realmente aleatória. Nenhuma das máquinas pode ser usada para computação geral, ou seja, não irão substituir os nossos PCs tão cedo.

Especialistas discordam sobre quantos bits quânticos seriam necessários para um computador de uso geral, com estimativas variando de centenas a milhares. Outro desafio é o tamanho dos sistemas atuais, que para funcionar precisam de condições específicas, muitas vezes com temperaturas próximas do zero absoluto.

Fonte: Wired