IBM lança primeiro chip quântico de mais de 1.000 qubits

O primeiro chip de computador com mais de 1000 qubits foi lançado pela IBM. Após esse marco, a empresa declarou que se concentrar em tornar seus PCs mais imunes a erros em vez de aumentar a capacidade, pois este é um grande gargalo que existe no processamento de computadores quânticos no momento. A empresa chegou a um estágio que finalmente irá aprimorar o funcionamento deles, para que haja menos erros.

IBM avança no desenvolvimento de computadores quânticos

Ao contrário dos bits, que podem ter o valor de 0 ou de 1, os qubits podem assumir valores de 0, 1 ou uma superposição de ambos. Ao fazer isso, geralmente causa instabilidade e propensão a erros. Porém, nos últimos anos a IBM apenas investiu em aumentar o número de qubits de seus computadores quânticos, mas agora a empresa parece ter ficado satisfeita com o patamar que chegou e diz que irá aprimorar o funcionamento deles, para que haja menos erros.

Através da utilização de vários qubuts físicos, onde cada um é responsável por codificar em um circuito supercondutor, os pesquisadores da IBM tentaram contornar a instabilidade que geralmente se tem. Na tentativa de diminuir o número de erros, a IBM tambem apresentou um novo chip chamado Heron, que possui 133 qubits, mas uma faixa de erro três vezes menor do que o processador quântico anterior.

Segundo os cientistas, para utilizar as técnicas de correções de erros de última geração, será necessário mais de 1000 qubits físicos para cada qubit lógico. Ou seja, para um computador fazer cálculos uteis, seria necessário ter milhões de qubits físicos. Porém, nos últimos meses, a equipe de pesquisadores ficou entusiasmada com um esquema alternativo de correção de erros.

Chamado de verificação quântica de paridade de baixa densidade (qLDCP ou quantum low-density parity check), este novo esquema promete reduzir o número de erro por um fator de 10 ou mais. Segundo a IBM, a empresa pretende se concentrar no desenvolvimento de chips projetados para armazenar alguns qubits corrigidos por qLDPC utilizando aproximadamente 400 qubits físicos e, em seguida, conectar esses chips em rede.

O problema da técnica qLDPC é que ela exige que cada qubit se conecte diretamente a pelo menos 6 ou 8 qubits. Entretanto, normalmente, cada qubit está conectado a somente dois ou três qubits vizinhos. A solução para isso é adicionar uma camada ao design dos chips quânticos para permitir as conexões extras exibidas pelo esquema qLDPC, segundo Oliver Dial, físico de matéria condensada e diretor de tecnologia da IBM Quantum, do Thomas J. Watson Research Center da IBM.

Planos de pesquisa quântica da IBM

Segundo a IBM, sua pesquisa quântica prevê que a empresa consiga obter cálculos úteis utilizando qubits até o final da década. Oliver Dial diz:

Sempre foi um sonho e sempre foi um sonho distante. Na verdade, chegar perto o suficiente para que possamos ver o caminho de onde estamos hoje para mim é enorme.

Fonte: Nature