Uma equipe de pesquisadores do laboratório de inteligência artificial do Google publicou resultados nos quais alega demonstrar que seu controverso computador quântico D-Wave realmente funciona.
O Google comprou um dos computadores quânticos da D-Wave em 2013. Dizendo ser o “primeiro computador quântico comercial do mundo”, o dispositivo está no Centro de Pesquisa Ames da NASA em Mountain View, Califórnia, EUA, onde foi programado para lidar com problemas de otimização que os computadores quânticos supostamente são bons em resolver. Em teoria, o hardware do D-Wave é para ser surpreendentemente rápido – até 3.600 vezes mais rápido que um supercomputador.
Computadores quânticos podem, em teoria, ser muito mais rápidos porque eles se aproveitam de uma peculiaridade nas mecânicas quânticas. Enquanto computadores clássicos usam bits em 0 ou 1, os computadores quânticos usam “qubits”, que podem existir em 0, 1 ou uma superposição dos dois. Isso permite que eles encontrem soluções possíveis mais rapidamente.
Mas os chips da D-Wave se mostraram polêmicos entre físicos quânticos. Equipes de pesquisadores não conseguiram provar conclusivamente se esse computador se aproveita ou não de efeitos quânticos reais.
Agora, a equipe do Google publicou resultados no arXiv que demonstram que o computador de fato usa efeitos quânticos para resolver problemas rapidamente. Em uma série de experimentos, a equipe colocou um computador quântico D-Wave contra um computador normal com um único processador em um processo conhecido como arrefecimento.
O computador normal usou uma técnica conhecida como arrefecimento simulado, enquanto o computador quântico usou o que não surpreendentemente é chamado de arrefecimento quântico. O Google explica o que aconteceu:
Descobrimos que para instâncias de problemas envolvendo cerca de mil variáveis binárias, o arrefecimento quântico supera significativamente o arrefecimento simulado. Ele é mais de 108 vezes mais rápido do que o arrefecimento simulado rodando em um único núcleo. Comparamos também o hardware quântico com outro algoritmo chamado Quantum Monte Carlo. Esse é um método projetado para emular o comportamento de sistemas quânticos, mas roda em processadores convencionais. Enquanto o dimensionamento com o tamanho entre dois métodos seja comparável, eles são separados novamente por um grande fator às vezes alto como 108.
Isso parece uma vitória convincente, com o computador quântico D-Wave completando a tarefa 100 milhões de vezes mais rápido do que um computador convencional.
Mas ainda não é hora de comemorar o título. Primeiro, a pesquisa previsa ser revisada. Em segundo lugar, como lembra o Technology Review, mesmo se os resultador forem verificados, eles ignoram o fato de que o computador regular não usava o algoritmo mais eficiente possível. Ele usava uma técnica que é algoritmicamente similar à que rodava o computador quântico, mas uma abordagem alternativa poderia realizar os cálculos com mais rapidez.
A equipe do Google explica que o potencial do computador normal para rodar mais rápido não é grande porque os problemas crescerão em tamanho no futuro. É por isso que eles escolheram comparar esses dois algoritmos. Mas, pelo jeito, os físicos quânticos vão continuar debatendo o assunto. [arxiv, Google]
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