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Chips da IBM e Intel iniciam nova era na computação quântica

  • Publicado: Quinta, 18 de Janeiro de 2018, 18h00
  • Última atualização em Quinta, 18 de Janeiro de 2018, 19h40
  • Acessos: 1808

Ivan S. Oliveira, pesquisador titular do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), no Rio de Janeiro (RJ), a pedido do Núcleo de Comunicação Social do CBPF, escreveu um comentário sobre dois recentes desdobramentos importantes para a área de computação quântica

 

A área da física conhecida como ‘processamento da informação quântica” ‒ que compreende o estudo e as aplicações de recursos do diminuto mundo atômico e subatômico em tarefas de computação, comunicação e metrologia ‒ iniciou-se formalmente no Brasil em 2002, com a criação do primeiro Instituto Milênio ‒ posteriormente, transformado em Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT).

Este autor faz parte desse instituto desde sua criação e acompanhou seu crescimento e indubitável sucesso na física brasileira. Laboratórios foram criados, novos (e velhos) grupos se estabeleceram, múltiplas colaborações surgiram e, mais importante, uma geração brilhante de jovens físicos foi formada dentro desse projeto. Hoje, artigos brasileiros produzidos no âmbito desse INCT abundam nos melhores periódicos e alcançam um número impressionante de citações.

Há 15 anos, pouca gente teria apostado (talvez, ninguém!) que a computação quântica se tornaria uma realidade comercial. Em 2009, publiquei, com um colega jornalista, A revolução dos q-bits (Zahar: Rio de Janeiro), na qual situamos, em meio a um cenário de fundo romanceado, a “primeira revolução quântica” na década de 2020.

Hoje (2018), o que está naquele livrinho despretensioso soa como profecia!

 

Dezenas sob controle

O grande desafio da computação quântica ‒ na qualidade de inovação tecnológica ‒ é o chamado ‘problema do escalonamento’: como aumentar o número dos bits quânticos (ou q-bits) de um sistema. Controlar dois ou três deles é relativamente simples, mas ninguém nunca conseguiu demonstrar o controle completo sobre dezenas.

Controlar N q-bits significa manipular coerentemente os 2N estados quânticos do sistema, bem como suas superposições ‒ vale lembrar que um bit clássico assume os valores ‘0’ ou ‘1’, enquanto um bit quântico tem a capacidade, por conta da superposição de estados, de ser ‘0’ e ‘1’ ao mesmo tempo.

O quadro mudou radicalmente no início do ano passado, quando a IBM anunciou que estava disponibilizando, na ‘nuvem’, um protótipo de computador quântico com cinco q-bits. Nada muito relevante, é verdade, mas usuários do mundo todo passaram a acessar remotamente esse processador. Também ano passado, a empresa havia disponibilizado um segundo processador ‒ desta vez, com 20 q-bits ‒ e prometido elevar essa quantidade para respeitáveis 50 q-bits. Essa última promessa foi cumprida ainda em novembro.

 

Sistema de refrigeração do chip de 50 q-bits da IBM

(Crédito: IBM)

 

Este ano, outra gigante do ramo, a Intel, anunciou seu chip quântico com 49 q-bits. E ainda estamos em janeiro!

A adição de um único q-bit em relação ao processador da Intel parece pouco, mas isso dobra a dimensão daquilo que, nessa área, denominamos ‘espaço de Hilbert’: 50 q-bits codificam 1015 estados quânticos [Em tempo: fica tentador fazer aqui o seguinte pedido a meus colegas de pesquisa: ‘Imaginem o tamanho da matriz densidade!’].

Brincadeiras técnicas à parte, não há dúvidas de que 2017 foi um marco da computação quântica e que, até o final deste ano, podemos esperar coisas muitíssimo interessantes na área de informação quântica.

 

Protótipo de chip quântico da Intel com 49 q-bits

(Crédito: Walden Kirsch/Intel Corporation)

 

Perguntas urgentes

O lado trágico desta história é que, mais uma vez, no Brasil, somos passivos espectadores de mais uma revolução cientifico-tecnológica ‒ porém, ávidos consumidores de tecnologia. É possível que, muito em breve, estejamos fazendo projetos para comprar ‘tempo de máquina’ em computadores quânticos de outros países ‒ e isso nos dará até certo ‘status’, bem como a ilusão de que somos ‘vanguarda’.

Precisamos, urgentemente, nos perguntar ‒ sem paixões, mas com franqueza e coragem para agir ‒ o seguinte: por que o mesmo sucesso que alcançamos com nossas publicações e citações não se repete no campo das aplicações tecnológicas? O que devemos fazer para romper com o paradigma do puro academicismo? Como agregar valor à nossa já excelente física?

Há muitas possíveis respostas para estas perguntas, e, nesse sentido, muita coisa pode (e deve) ser feita. Mas tem que ser sob uma condição: urgentemente!

 

Ivan S. Oliveira

Pesquisador titular,

CBPF

 

Mais informações:

Anúncio da Intel (em inglês): https://newsroom.intel.com/news/intel-advances-quantum-neuromorphic-computing-research/

Anúncio da IBM (em inglês): https://www-03.ibm.com/press/us/en/pressrelease/53374.wss

Grupo Informação Quântica do CBPF: http://portal.cbpf.br/index.php/pt-br/grupos-de-pesquisa/coman/informacao-quantica

 

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