Processador quântico faz 9.000 anos de trabalho em 36 microssegundos

Usando um chip de computador quântico fotônico, pesquisadores de Xanadu, Toronto, no Canadá, obliteraram absolutamente os atuais computadores e algoritmos mais rápidos ao completar um complicado problema de amostragem. De acordo com seu artigo, publicado na Nature, supercomputadores e algoritmos levariam cerca de 9.000 anos para computar o que seu chip quântico Borealis destruiu em apenas 36 microssegundos. Esta década está realmente se preparando para ser a era dos computadores quânticos e toda semana aprendemos sobre um novo avanço que muda aquilo que até então parecia impossível.

Um número crescente de chips e soluções está provando ser capaz de resolver tarefas mais rapidamente do que os computadores tradicionais, e até mesmo resolver tarefas que estão totalmente fora do escopo das máquinas atuais. Uma dessas tarefas é a amostragem de bósons de Gauss (ABG).

A amostragem de bósons é uma tarefa que exige que o computador gere uma amostra a partir da distribuição de probabilidade de medições de fótons únicos na saída do circuito. Se isso soa como uma bobagem completa, você estaria certo, pois é essencialmente impossível até mesmo para nossos mais rápidos supercomputadores entender também.

Devido a algumas vantagens no ABG, tornando-o não discriminatório em relação a certas configurações quânticas, o ABG tornou-se uma referência básica para calcular o quão mais rápido um determinado chip quântico é em relação ao seu homólogo tradicional.

Os computadores quânticos expandem os computadores tradicionais ao serem capazes de processar três unidades de dados em vez de duas, enquanto os computadores atuais usam binário (0 sendo "desligado" e 1 sendo "ligado"), os computadores quânticos usam qubits (0, 1 e "ambos"). Eles são significativamente mais rápidos ao calcular a probabilidade de cada solução antes de usá-la, permitindo uma vantagem sobre as máquinas atuais que devem percorrer cada solução para identificar se é verdadeira ou falsa.

Borealis, o chip quântico fotônico apropriadamente chamado de Xanadu, usa rajadas sequenciais de luz para transmitir informações quânticas. É um chip besta, contendo até 219 qubits, sendo 129 utilizados nesta pesquisa. Os pesquisadores acreditam que os chips quânticos baseados em fótons serão a arquitetura mais provável a ser utilizada no futuro, pois normalmente são mais escaláveis do que outras soluções.

O chip Borealis é particularmente avançado, pois cada portão quântico é programável e, embora outros chips também tenham empregado essa funcionalidade, eles ainda precisam alcançar a supremacia quântica, superando os computadores tradicionais.

Os pesquisadores acreditam que este trabalho é um grande marco no avanço dos chips quânticos.

- "Este trabalho é um marco crítico no caminho para um computador quântico prático, validando os principais recursos tecnológicos da fotônica como uma plataforma para esse objetivo", escrevem os autores.

Embora tudo seja extremamente promissor, os computadores quânticos têm um longo caminho a percorrer. ABG não tem aplicações práticas e encontrar um uso prático para chips quânticos em sua forma atual é difícil. O Ministério da Defesa do Reino Unido comprou recentemente seu primeiro computador quântico para testes, mas ainda pode levar alguns anos até que esses computadores sejam implantados em escala.