A computação quântica está chegando à era da utilidade?

Pesquisadores da IBM encontraram método que aumenta confiabilidade dos cálculos.

Quatro anos atrás, o mundo da computação foi agitado por um artigo na revista Nature em que pesquisadores do Google anunciavam ter alcançado a "supremacia quântica": usando um computador quântico, tinham executado em apenas 3 minutos e 20 segundos um cálculo que, segundo eles, o supercomputador convencional mais rápido do mundo demoraria 10 mil anos para completar.

Ao mesmo tempo em que assinalavam a façanha de alguns especialistas relativizaram sua magnitude e relevância. 

Em 2021, um grupo na China mostrou que, de fato, esse cálculo pode ser executado num computador convencional em apenas 5 minutos. 

E outros pesquisadores, notadamente da IBM, apontaram que o problema resolvido pela Google fora escolhido a dedo para o experimento, não tendo interesse prático em si mesmo.

Agora é a IBM quem proclama, também na Nature, outro avanço importante na área, que estaria abrindo a "era da utilidade" na computação quântica.

A ideia da computação quântica remonta aos anos 1980, quando foi proposta pelo físico Paul Benioff e outros cientistas. 

Computadores convencionais guardam e processam informação na forma de bits, unidades minúsculas capazes de assumir apenas dois estados: 1 ("ligado") e 0 ("desligado"). 

Já os computadores quânticos utilizam bits quânticos, chamados qubits, que tiram proveito das estranhas propriedades da matéria descritas pela mecânica quântica para realizar cálculos numa velocidade vertiginosa, muito longe do alcance dos computadores clássicos.

O computador usado pelo Google em 2019 tinha apenas 53 qubits, o da IBM não passa de 127 qubits. 

Como comparação, o chip de qualquer smartphone contém bilhões de transistores convencionais. Mas tudo de que carecem em tamanho, os computadores quânticos compensam em velocidade.

No entanto, qubits são difíceis de manter, pois eles são facilmente afetados por suas interações com o ambiente. Por isso, cálculos quânticos não são confiáveis: se repetirmos o mesmo cálculo, provavelmente obteremos respostas diferentes a cada vez.

É esse problema que a IBM anuncia estar resolvendo: seus pesquisadores encontraram um método para aumentar a confiabilidade dos cálculos, de forma a obter resultados efetivamente úteis.

Para enfatizar este último ponto, eles aplicam esse método na resolução de um problema de modelagem de sistemas magnéticos –demasiado complexo para ser tratado por qualquer supercomputador convencional— que é realmente relevante em física. Comentarei na semana que vem.

MARCELO VIANA - diretor-geral do Instituto de Matemática Pura e Aplicada, ganhador do Prêmio Louis D., do Institut de France