Pesquisadores criam sistema que pode representar salto na computação quântica

O trabalho de cientistas do Google corrige falhas que atrapalhavam o desenvolvimento da tecnologia

Pesquisadores do Google e da Universidade da Califórnia solucionaram um dos principais problemas que atrapalhavam o desenvolvimento dos computadores quânticos, máquinas que realizam cálculos que computadores convencionais demorariam milhões de anos para realizar.

Os cientistas conseguiram programar grupos de bits quânticos (a representação da informação na física quântica) de forma que eles detectassem certos tipos de erros e ainda impedissem que essas falhas pudessem atrapalhar o processo de computação.

Construir um computador quântico exige que muitos bits quânticos (ou qubits) sejam unidos entre si para calcular as informações. Mas eles costumam errar muito.

Os qubits representam informações binárias (0 ou 1) utilizando efeitos mecânicos quânticos, detectados apenas em ambientes resfriados e em escalas microscópicas. Isso permite que eles cheguem aos “estados de superposição”, quando são simultaneamente 0s e 1s, aumentando exponencialmente a velocidade dos cálculos.

Mas, nesse estado, estão vulneráveis ao calor e outras perturbações do ambiente, que distorcem ou até mesmo destroem os “estados quânticos” usados para codificar informações e realizar cálculos.

Por isso, boa parte da pesquisa no campo da computação quântica é focada na tentativa de fazer os qubits detectarem e corrigirem esses erros. 

Os pesquisadores do Google conseguiram programar um processador com nove bits quânticos. Eles monitoraram uns aos outros em busca de “bit flips”, a situação na qual uma perturbação gerada pelo ambiente faz com que um 1 se tornasse um 0, e vice-versa.

Os qubits do chip não apenas corrigiam os “bit flips”, mas garantiam que eles não contaminassem os passos seguintes da operação.

O projeto foi liderado por John Martinis, professor da Universidade da Califórnia que foi contratado pelo Google para desenvolver um laboratório de pesquisa de computação quântica dentro da empresa. 

O experimento ainda é limitado. O chip desenvolvido corrige apenas erros simples realizados pelos qubits. Falhas mais graves, quando a “fase” de um bit quântico é alterada pelo ambiente, precisariam de algoritmos mais sofisticados.

De qualquer forma, especialistas consideram que a pesquisa é um passo importante para a construção de um computador quântico inteiramente funcional.

“Acredito que existe uma boa chance de pesquisadores demonstrarem um sistema completo de correção de erros nos próximos anos”, afirmou ao site do MIT o professor Daniel Gottesman, especialista em computação quântica do Perimeter Institute, no Canadá.