O Google revelou um marco na computação quântica ao utilizar o chip Willow e o novo algoritmo Quantum Echoes, aproximando-se do “practical quantum advantage”. A tecnologia promete revolucionar áreas como medicina e ciência dos materiais nos próximos anos.
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O que é o “practical quantum advantage”?
O “practical quantum advantage” é a capacidade de computadores quânticos resolverem problemas reais que são impossíveis para os supercomputadores clássicos. Esse conceito reflete o momento em que a computação quântica deixa de ser apenas uma promessa teórica e começa a impactar diretamente a ciência e a indústria.
Como o chip Willow e o Quantum Echoes aceleram cálculos?
Entendendo o Quantum Echoes
O Quantum Echoes é um algoritmo inovador que explora as propriedades únicas dos qubits—unidades fundamentais da computação quântica que podem existir em múltiplos estados simultaneamente. A técnica envolve enviar um sinal específico para o sistema quântico, introduzir uma pequena perturbação e reverter a evolução do sinal no tempo. Durante essa reversão, ocorre um efeito de “interferência construtiva”, amplificando o resultado final e permitindo medições extremamente sensíveis.
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Comparação com o supercomputador mais rápido do mundo
O experimento realizado pelo Google consistiu em uma simulação complexa de física, utilizando o chip Willow para medir um fenômeno quântico conhecido como segundo correlator fora de ordem (OTOC). Com o Quantum Echoes, o chip quântico executou o cálculo em pouco mais de duas horas, enquanto o supercomputador Frontier—o mais poderoso do mundo—levaria 3,2 anos para completar a mesma tarefa. Essa diferença demonstra claramente o potencial da computação quântica para superar as limitações das máquinas clássicas.
Aplicação prática: a “régua molecular” da ciência
Para mostrar o valor real do algoritmo Quantum Echoes, o Google colaborou com pesquisadores da Universidade da Califórnia, Berkeley, em um estudo sobre a estrutura molecular. Eles usaram o algoritmo para analisar dois tipos de moléculas e compararam os resultados com os obtidos pela espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (NMR), uma técnica amplamente utilizada em química e biomedicina.
Os dados gerados pelo Quantum Echoes e pelo NMR alinharam-se perfeitamente, mas o algoritmo quântico conseguiu revelar detalhes estruturais que os métodos convencionais de NMR não conseguem detectar. Por isso, o Quantum Echoes é descrito como uma “régua molecular” com precisão sem precedentes, prometendo novas possibilidades em campos científicos como química e biologia.
O futuro da computação quântica
Embora a computação quântica ainda exija avanços significativos, como a construção de hardware com milhões de qubits estáveis, o Google acredita que o desenvolvimento do Quantum Echoes representa um passo importante. A empresa prevê que as primeiras aplicações reais da computação quântica podem surgir nos próximos cinco anos, com potencial para transformar áreas como medicina e ciência dos materiais.
Por que isso é importante para o Brasil?
O avanço da computação quântica pode impactar significativamente o Brasil, especialmente em setores como saúde e agricultura. A precisão do algoritmo Quantum Echoes tem potencial para acelerar o desenvolvimento de novos medicamentos e otimizar a produção agrícola. Além disso, o país pode se beneficiar ao se posicionar como um mercado emergente na adoção de tecnologias quânticas, impulsionando a pesquisa e atraindo investimentos internacionais.
Existem pesquisas com computadores quânticos nacionais na Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) e também em outras unidades científicas brasileiras.
Assista ao vídeo de divulgação do algirítmo Quantum Echoes, do Google Willow:
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