O chip quântico do Google que resolve em 5 minutos problema que levaria 10 quatrilhões de anos

O Google apresentou um novo chip que, segundo a empresa, leva cinco minutos para resolver um problema que atualmente os supercomputadores mais rápidos do mundo levariam dez quatrilhões (ou 10.000.000.000.000.000.000.000.000) de anos para completar.

O chip é o mais recente desenvolvimento em um campo conhecido como computação quântica, que busca usar os princípios da física de partículas para criar um novo tipo de computador incrivelmente poderoso.

O Google afirma que seu novo chip quântico, chamado Willow, incorpora “avanços” importantes” e “pavimenta o caminho para um computador quântico útil em grande escala”.

No entanto, especialistas dizem que o Willow é, por enquanto, um dispositivo essencialmente experimental, o que significa que um computador quântico poderoso o suficiente para resolver uma ampla gama de problemas do mundo real ainda está a anos (e bilhões de dólares) de distância.

O dilema quântico

Design da computação quântica é diferente dos computadores tradicionais

Os computadores quânticos funcionam de uma maneira fundamentalmente diferente dos telefones ou notebooks tradicionais.

Eles aproveitam a mecânica quântica (o comportamento estranho das partículas ultrapequenas) para resolver problemas muito mais rapidamente do que os computadores convencionais.

Espera-se que os computadores quânticos possam usar essa capacidade para acelerar drasticamente processos complexos, como a criação de novos medicamentos.

Também há preocupações de que possam ser usados para fins criminosos, como quebrar alguns tipos de criptografia utilizados para proteger dados sensíveis.

Em fevereiro, a Apple anunciou que a criptografia que protege os chats do iMessage está sendo tornada “à prova quântica” para evitar que computadores quânticos potentes do futuro consigam decifrá-la.

Hartmut Neven, que lidera o laboratório de inteligência artificial quântica do Google responsável pela criação do Willow, descreve a si mesmo como o “otimista-chefe” do projeto.

Ele disse à BBC que o Willow seria usado em algumas aplicações práticas, mas se recusou, por enquanto, a dar mais detalhes.

No entanto, Neven afirmou que um chip como esse, capaz de realizar aplicações comerciais, não estará disponível antes do final da década.

Inicialmente, essas aplicações envolveriam a simulação de sistemas onde os efeitos quânticos são importantes.

“Por exemplo, isso é relevante no design de reatores de fusão nuclear, na compreensão do funcionamento de medicamentos e no desenvolvimento farmacêutico, além do desenvolvimento de baterias melhores para automóveis e uma longa lista de tarefas semelhantes”, explicou.

Maçãs e laranjas

Equipe do Google trabalha no criostato que abriga o chip e o mantém extremamente frio

Neven disse à BBC que o desempenho do Willow significava que ele era o “melhor processador quântico já construído até hoje”.

No entanto, o professor Alan Woodward, especialista em computação da Universidade de Surrey, na Inglaterra, afirma que os computadores quânticos serão melhores em uma variedade de tarefas do que os computadores “clássicos” atuais, mas não os substituirão.

Ele alerta contra a supervalorização da importância do feito do Willow em apenas um teste.

“É preciso ter cuidado para não comparar maçãs com laranjas”, disse à BBC.

O problema que o Google escolheu como referência de desempenho foi “feito sob medida para um computador quântico”, o que significa que não demonstra “um avanço universal em comparação aos computadores clássicos”.

Apesar disso, Woodward reconheceu que o Willow representava um progresso significativo, especialmente no campo conhecido como correção de erros.

De forma bastante simplificada, quanto mais útil é um computador quântico, mais qubits (bits quânticos, a unidade básica de informação na computação quântica) ele possui.

No entanto, um problema crucial dessa tecnologia é sua propensão a erros, uma tendência que anteriormente aumentava à medida que mais qubits eram adicionados ao chip.

Os pesquisadores do Google afirmam que conseguiram reverter essa situação, projetando e programando o novo chip de maneira que a taxa de erro fosse reduzida em todo o sistema conforme o número de qubits aumentava.

Foi um grande “avanço” que resolveu um desafio fundamental que a área enfrentava “há quase 30 anos”, disse Neven.

Ele comparou o feito com “ter um avião com um único motor: isso pode funcionar, mas dois motores são mais seguros, e quatro motores são ainda mais seguros”.

Os erros são um obstáculo significativo para criar computadores quânticos mais potentes, e esse desenvolvimento foi “animador para todos os que trabalham para construir um computador quântico prático”, comentou o professor Woodward.

Contudo, o próprio Google reconhece que, para desenvolver computadores quânticos verdadeiramente úteis, a taxa de erro precisará ser ainda menor do que a apresentada pelo Willow.