Computador quântico fotônico é disponibilizado ao público pela internet

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/06/2022

Este é o computador quântico Borealis, o mais recente a demonstrar a supremacia quântica.
[Imagem: Xanadu Quantum Technologies]

Processador quântico fotônico

Uma empresa emergente do Canadá acaba de disponibilizar pela internet o acesso ao seu computador quântico, batizado de Borealis.

Ao contrário de outros computadores quânticos acessíveis pela internet, como os da IBM, a Xanadu Quantum Technologies afirma que o Borealis está disponível ao público em geral, o que permitirá que programadores independentes testem suas próprias versões de algoritmos quânticos.

Segundo a empresa, em testes feitos pelos engenheiros da própria empresa, o computador quântico resolveu em 36 microssegundos uma tarefa que o melhor supercomputador do mundo levaria 9.000 anos para solucionar.

Ao contrário dos processadores quânticos baseados em qubits supercondutores - o tipo mais comum já testado -, o Borealis tem um processador fotônico, ou seja, ele usa partículas de luz, ou fótons, viajando através de uma série de laços de fibra óptica para resolver um problema por uma técnica conhecida como amostragem de bósons - fótons são bósons.

Isso envolve medir as propriedades de um grande grupo de fótons emaranhados, ou interligados quanticamente, mas que foram separados fisicamente por divisores de feixe. A amostragem de bósons é uma tarefa difícil para computadores comuns porque a complexidade dos cálculos aumenta drasticamente à medida que o número de fótons aumenta.

O computador Borealis essencialmente calcula a resposta medindo diretamente o comportamento de até 216 fótons emaranhados.

Esquema de funcionamento do processador quântico fotônico.
[Imagem: Lars S. Madsen et al. - 10.1038/s41586-022-04725-x]

Supremacia quântica prática

Resolver o problema proposto pela equipe - calcular com exatidão uma amostra única da distribuição programada dos fótons - não é particularmente útil, mas é suficiente para garantir que a supremacia quântica foi alcançada - o ponto a partir do qual os processadores quânticos superam definitivamente os processadores eletrônicos clássicos.

Em 2020, um processador quântico chamado Jiuzhang, demonstrou pela primeira vez a supremacia quântica pela técnica de amostragem de bósons, usando 76 fótons. Aquela mesma equipe, da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, agora já construiu outra máquina, chamada Zuchongzhi, com 113 fótons.

Segundo Lars Madsen e seus colegas da Xanadu, além de usar mais fótons (216), o Borealis é mais simples, é escalonável (pode crescer) e mais fácil de programar, embora haja dúvidas sobre se o hardware permitirá a introdução de algoritmos de caráter geral.

De qualquer forma, colocando o computador à disposição do público, talvez a equipe consiga que alguma mente brilhante obtenha algo que ninguém fez até hoje: Demonstrar a supremacia dos computadores quânticos para problemas do mundo real, com aplicações práticas.

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