Google afirma que alcançou ‘supremacia quântica’ – mas IBM discorda

Para o Google, foi um anúncio histórico: uma declaração de que havia vencido a corrida para alcançar a “supremacia quântica” – o momento em que um computador quântico sofisticado realizou uma tarefa que surpreendeu até o computador padrão mais poderoso do mundo.

Mas, apesar de toda a fanfarra, que viu o CEO do Google, Sundar Pichai, comparar a façanha com a construção do primeiro foguete a chegar ao espaço, a alegação provocou uma briga. O rival da empresa de tecnologia, IBM, foi rápido em descartar a empolgação. O Google não, afirma, alcançou o objetivo altamente premiado da supremacia quântica.

O Google publicou sua afirmação na revista Nature na quarta-feira, depois que um relatório anterior sobre o trabalho apareceu brevemente em um site da Nasa no mês passado. O artigo descreve como uma equipe liderada por John Martinis, líder da equipe de pesquisa que trabalha na supremacia quântica, construiu um processador quântico supercondutor chamado Sycamore, que aproveita a estranheza da física quântica para resolver problemas espinhosos.

Para demonstrar a proeza computacional do dispositivo, os cientistas definiram a tarefa profundamente planejada de verificar a aleatoriedade de uma sequência de números. O que o computador quântico fez em três minutos e 20 segundos manteria o supercomputador mais poderoso do mundo no Oak Ridge National Lab, no Tennessee, ocupado por 10.000 anos, afirmam.

“Esse experimento foi meio difícil de realizar”, disse Martinis. “Quando propusemos isso no grupo, as pessoas demoraram um pouco para entender e fazer com que isso funcionasse.”

Mas faça com que funcionem. Escrevendo na revista, os autores declaram: “Até onde sabemos, esse experimento marca a primeira computação que pode ser realizada apenas em um processador quântico. Assim, os processadores quânticos chegaram ao regime de supremacia quântica”.

Não é assim, dizem os pesquisadores da IBM. Em um post do blog escrito em resposta ao trabalho, eles argumentam que o supercomputador de Oak Ridge poderia resolver o problema de aleatoriedade em 2,5 dias, talvez menos, dependendo de como foi programado.

Eles acrescentam que, como a “supremacia quântica” exige que um computador quântico resolva um problema que está além de um computador clássico, a reivindicação do Google não se sustenta.

“O experimento do Google é uma excelente demonstração do progresso da computação quântica baseada em supercondutores”, argumentam os cientistas da IBM. “Mas não deve ser visto como prova de que os computadores quânticos são” supremos “em relação aos computadores clássicos”.

Sundar Pichai, na foto com o processador Sycamore Quantum, comparou o feito à construção do primeiro foguete a alcançar o espaço. Foto: Reuters

Computadores padrão e quânticos são radicalmente diferentes. Enquanto os computadores padrão realizam cálculos com “bits”, que devem ser 0 ou 1, os computadores quânticos têm “qubits” que podem assumir qualquer valor entre 0 e 1. Outra peculiaridade da física quântica permite que os qubits sejam “enredados”, de modo que o valor de um está ligado aos valores daqueles que o rodeiam.

Um computador quântico que seja suficientemente estável – uma façanha suficientemente dura – e que, em princípio, possa explorar várias soluções para um problema ao mesmo tempo.

Desde o advento dos primeiros qubits experimentais, as empresas de tecnologia correm para demonstrar o que o físico americano John Preskill chamou de “supremacia quântica”. Preskill cunhou a frase para definir o ponto de virada na história da computação quando os computadores quânticos mostraram seu verdadeiro potencial vencendo máquinas padrão.

O processador Sycamore do Google usou 53 qubits para realizar a tarefa misteriosa que seus mestres lhe deram. De acordo com Pichai, o avanço é um passo em direção ao uso de computadores quânticos para resolver problemas do mundo real, como criar novos medicamentos, projetar baterias mais eficientes e produzir fertilizantes com menos energia. “Nós já descolamos dos computadores clássicos para uma trajetória totalmente diferente”, disse um porta-voz do Google.

Questionado sobre a reação da IBM à conquista, Sergio Boixo, da equipe do Google, disse: “É muito importante testar as propostas em supercomputadores reais, porque as coisas nem sempre funcionam como o esperado.” Martinis acrescentou: “Estamos ansiosos para ter eles analisam nossos dados e validam nossos resultados um pouco mais. “

Christopher Monroe, físico da Universidade de Maryland e co-fundador da startup de computação quântica IonQ, disse que o artigo do Google pode ser um marco na computação quântica, mas foi acadêmico. “Não é provável que o problema seja útil para qualquer coisa, exceto mostrar algo que parece realmente difícil usando computadores normais”, disse ele.

Mas o trabalho para computadores quânticos úteis estava “avançando”, acrescentou Monroe, dizendo que os dispositivos provavelmente ajudarão a resolver uma série de problemas, da logística à compreensão das estruturas de grandes moléculas. “Problemas como esse só podem ser resolvidos em um computador quântico”, disse ele.

Steve Brierley, CEO da empresa de software quântico Riverlane, com sede em Cambridge, disse: “É claramente uma conquista incrível. Acho que esse será um daqueles momentos em que as pessoas olharão para trás e dirão: ‘Esse foi o momento que realmente mudou esse campo da computação quântica’. É também um ótimo momento para parar de falar sobre a supremacia quântica, que conotações históricas infelizes e passar a falar sobre vantagem quântica, que tem uma aplicação útil “.

Em um artigo que acompanha a revista Nature, William Oliver, físico do MIT, compara as conquistas do Google aos primeiros voos dos irmãos Wright. O Wright Flyer não foi o primeiro veículo aéreo a voar, nem resolveu nenhum problema premente, mas demonstrou uma nova possibilidade radical, cujas implicações ficaram claras apenas décadas depois. “Foi o que o evento representou, e não o que ele praticamente realizou, que foi fundamental. E assim é com este primeiro relatório de supremacia computacional quântica ”, disse Oliver.

Enquanto os computadores padrão realizam cálculos com “bits”, que devem ser 0 ou 1, os computadores quânticos possuem “qubits” que podem assumir qualquer valor entre 0 e 1. Fotografia: Hannah Benet

Quantum: o futuro da computação?

Os cientistas da computação têm alguns obstáculos formidáveis ​​a superar para tornar os computadores quânticos úteis e comuns. Mas, com as empresas de tecnologia investindo pesadamente – cerca de US $ 1 bilhão até o momento, com mais em andamento – muitos pesquisadores agora estão confiantes de que dispositivos rudimentares serão bem utilizados, em combinação com computadores comuns, na próxima década.

Os computadores quânticos se prestam a problemas que são essencialmente muito exigentes para os computadores clássicos. Uma área em que os cientistas esperam que eles causem impacto está na descoberta de medicamentos.

Na busca de novos medicamentos, as empresas farmacêuticas pedem aos computadores que vasculhem as estruturas de dezenas de moléculas para ver quais podem se ligar às moléculas biológicas e ter alguma ação útil no corpo. Os computadores quânticos devem executar essas pesquisas muito mais rapidamente, analisando bibliotecas inteiras de moléculas de cada vez e identificando os candidatos a medicamentos mais promissores.

Várias startups veem os computadores quânticos como um meio de projetar materiais radicalmente novos, incluindo baterias melhores, modelando o comportamento quântico das partículas subatômicas dentro deles.

Outra área em que a capacidade de processamento de computadores quânticos pode provar a si mesma é a previsão do tempo. A ciência e a arte da previsão melhoraram constantemente com maior poder computacional, mas os computadores quânticos podem significar uma mudança radical na precisão. O problema com o clima é que é tão complexo que, quando um computador padrão leva para produzir uma previsão precisa, o tempo já aconteceu.

Inevitavelmente, os computadores quânticos também serão usados ​​para modelagem financeira, onde um grande número de variáveis ​​dita os movimentos dos mercados.

A chegada de computadores quânticos pode não agradar a todos. Dispositivos sofisticados podem, em princípio, quebrar a criptografia invulnerável para computadores comuns. Mas isso exigiria máquinas com 100 milhões de qubits, quase dois milhões de vezes o processador do Google.

Fonte: Guardian

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