China diz ter alcançado a ‘supremacia quântica’ com o computador quântico mais rápido do mundo

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Crédito: Universidade de Ciência e Tecnologia da China.

Por Rafi Letzter
Publicado na Live Science

Uma equipe de cientistas chineses desenvolveu o computador quântico mais poderoso do mundo, capaz de realizar pelo menos uma tarefa 100 trilhões de vezes mais rápido do que os supercomputadores mais rápidos do mundo.

Em 2019, o Google disse que construiu a primeira máquina a atingir a “supremacia quântica”, ou seja, a primeira a superar os melhores supercomputadores do mundo em cálculo quântico, como relatado pela Live Science anteriormente. (A IBM contestou a reivindicação do Google na época).

A equipe chinesa, baseada principalmente na Universidade de Ciência e Tecnologia da China em Hefei, relatou que seu computador quântico, chamado Jiuzhang, é 10 bilhões de vezes mais rápido que o do Google. Uma descrição do Jiuzhang e sua capacidade de cálculo foi publicada em 3 de dezembro na revista Science.

Supondo que ambas as afirmações sejam confirmadas, Jiuzhang seria o segundo computador quântico a alcançar a supremacia quântica no mundo.

A China investiu pesadamente em computação quântica, com o governo de Xi Jinping financiando em US$ 10 bilhões (51 bilhões de reais, na cotação atual) o Laboratório Nacional de Ciências Quânticas do país, informou a NDTV.

O país também é um líder mundial em redes quânticas, onde os dados codificados usando a mecânica quântica são transmitidos por grandes distâncias, como relatou a Live Science.

Os computadores quânticos podem explorar a matemática incomum que governa o mundo quântico para superar os computadores clássicos em certas tarefas, como relatou a Live Science.

Os computadores clássicos realizam cálculos usando bits, que podem ter um de dois estados (normalmente representados por 1 ou 0). Já os bits quânticos, ou qubits, podem existir em muitos estados simultaneamente. Isso permite que eles resolvam problemas mais rapidamente do que os computadores clássicos.

Mas, embora as teorias prevendo que a computação quântica superaria a computação clássica já existam há décadas, construir computadores quânticos práticos se mostrou muito mais desafiador.

O computador chinês faz seus cálculos (limitados a questões específicas sobre o comportamento das partículas de luz) usando circuitos ópticos.

O dispositivo do Google, Sycamore, usa materiais supercondutores em um chip e mais se assemelha à estrutura básica dos computadores clássicos.

Nenhum dos dois seria particularmente útil como computador, e o dispositivo chinês foi construído para resolver apenas um tipo de problema.

Para testar o Jiuzhang, os pesquisadores atribuíram a ele uma tarefa de “amostragem do bóson gaussiano” (GBS, na sigla em inglês), onde o computador calcula a saída de um circuito complexo que usa luz. Essa saída é expressa como uma lista de números. (A luz é feita de partículas conhecidas como fótons, que pertence a uma categoria de partículas conhecidas como bósons.)

O sucesso é medido em termos do número de fótons detectados. Jiuzhang, que em si é um circuito óptico, detectou um máximo de 76 fótons em um teste e uma média de 43 em vários testes.

Seu tempo de cálculo para produzir a lista de números para cada execução experimental foi de cerca de 200 segundos, enquanto o supercomputador chinês mais rápido, o TaihuLight, teria levado 2,5 bilhões de anos para chegar ao mesmo resultado.

Isso sugere que o computador quântico pode fazer a GBS 100 trilhões de vezes mais rápido do que um supercomputador clássico.

Isso não significa que a China ainda tenha um computador quântico totalmente prático, de acordo com a Xinhua. O dispositivo da China é especializado e principalmente útil como ferramenta para fazer GBS. Mas é um marco importante no caminho até lá.