Google afirma ter atingido “supremacia quântica”, mas o que isso significa?

No mês passado, a NASA havia vazado o rascunho de um artigo de pesquisa do Google em que a empresa alegava ter atingido a “supremacia quântica”. Nesta quarta-feira (23), a companhia publicou oficialmente em seu blog um post confirmando as informações vazadas em setembro.

O Google explica que, ao contrário da computação tradicional, encontrada nos dispositivos eletrônicos atuais – de celulares a computadores -, a computação quântica é baseada em propriedades da mecânica quântica. Dessa forma, ela tem o potencial de desenvolver baterias melhores, aprimorar a eficiência de algumas medicações ou minimizar as emissões de carbono provenientes da criação de fertilizantes, exemplifica o Google.

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Segundo o New York Times, pesquisadores acreditam que a computação quântica poderá trazer avanços em inteligência artificial ou facilmente violar a criptografia que protege computadores essenciais para a segurança nacional. E é por esse motivo que governos como dos EUA e da China consideram essa área da ciência como uma prioridade de segurança nacional.

O artigo publicado na Nature descreve que o chip chamado de “Sycamore”, um processador de 54 qubits, foi capaz de realizar um cálculo em 200 segundos (ou 3 minutos e 20 segundos), enquanto que mesmo o computador mais rápido do mundo levaria 10 mil anos para realizar essa tarefa.

Trocando em miúdos, a chamada “supremacia quântica” se refere à capacidade de um computador quântico executar um cálculo que um supercomputador clássico não conseguiria realizar em um tempo razoável.

Pesquisadores da IBM prontamente rebateram essa afirmação de “supremacia quântica”. Os pesquisadores dizem que o Google subestimou o supercomputador Summit, desenvolvido pela IBM, que poderia realizar o cálculo em 2,5 dias.

Atualmente, empresas como Microsoft, Intel e a própria IBM vêm disputando essa corrida pela computação quântica, sendo que uma máquina dessas custa milhões de dólares para ser construída.  Mas essa competição não ocorre apenas no nível corporativo, mas entre países também. No caso, Estados Unidos e China, como não poderia deixar de ser.

O NYT diz que a China está investindo US$ 400 milhões em um laboratório quântico nacional e que já registrou quase o dobro do número de patentes quânticas que os EUA nos últimos anos. Já o governo Trump lançou a National Quantum Initiative prometendo investir US$ 1,2 bilhões em pesquisa quântica, incluindo computadores.

Explicando de forma simples, um computador tradicional é capaz de realizar cálculos processando “bits” de informação, sendo que cada bit carrega 1 ou 0. Os computadores quânticos, por outro lado, conseguem processar 1 e 0 ao mesmo tempo, com cada qubit armazenando uma combinação de 1 e 0. Assim, dois qubits podem carregar quatro valores de uma vez e, à medida que esses qubits aumentam, a potência do computador também aumenta exponencialmente. Nesse vídeo (em inglês), o Google explica um pouco sobre como funciona:

Em geral, a notícia já havia sido recebida com ceticismo quando o artigo foi vazado no mês passado. A primeira ressalva é que o computador quântico do Google foi capaz de superar um computador tradicional em um teste específico, mas não demonstra nenhuma outra capacidade.

Outro ponto é que, apesar de ser realmente um grande passo, isso não significa que o computador quântico do Google será capaz de resolver problemas do mundo real. O processador Sycamore tem apenas 54 qubits, que perdem seu comportamento quântico após realizarem algumas operações. Já a maioria das aplicações do mundo real requerem milhares ou até mesmo milhões desses qubits trabalhando juntos sem perder seu comportamento quântico.

Por outro lado, alguns cientistas compararam o anúncio do Google ao primeiro avião no início do século 20. Ou seja, uma prova de que algo é possível mesmo que esteja a anos de atingir seu total potencial, segundo o NYT.

E o Google parece estar ciente disso. Em sua publicação, a empresa ressalta que a conquista é o resultado de anos de trabalho e que o desafio agora é encontrar aplicações práticas. Por isso, a empresa diz estar trabalhando com a comunidade de pesquisadores e lançou uma ferramenta aberta para que outras pessoas possam contribuir com essa tarefa de identificar novas aplicações.

[Google, New York Times, AP]