O laboratório Google Quantum AI anunciou recentemente o lançamento do seu mais recente chip de computação quântica, o Willow, que alcança avanços significativos em duas áreas cruciais: correção de erros quânticos e desempenho computacional. Isso representa um passo fundamental para a computação quântica prática.
Uma Quebra de Recorde: Redução Exponencial de Erros Quânticos
O avanço mais importante do Willow é a primeira realização da correção de erros quânticos "abaixo do limite" (below threshold), resolvendo um desafio central que afligia o campo da computação quântica por quase 30 anos. Um artigo publicado na revista Nature pela equipe de pesquisa demonstra que, usando mais qubits, a taxa de erro do sistema diminui exponencialmente.
Em experimentos específicos, os pesquisadores testaram matrizes de qubits 3x3, 5x5 e 7x7. Com o aumento do tamanho da matriz, a taxa de erro foi reduzida pela metade a cada vez. Este resultado marca o nascimento do primeiro protótipo de qubit lógico verdadeiramente escalável, fornecendo evidências sólidas para a construção de computadores quânticos práticos em larga escala.
Vídeo do diretor de hardware quântico, Julian Kelly, apresentando o Willow e suas conquistas inovadoras
Desempenho Computacional Impressionante
Em testes de referência de amostragem de circuito aleatório (RCS), o Willow demonstrou uma vantagem de desempenho surpreendente. Ele concluiu um cálculo em menos de 5 minutos, enquanto o supercomputador mais rápido atualmente levaria 10 sextilhões de anos (1025 anos) para realizar o mesmo cálculo – um tempo muito maior que a idade do universo.
Especificações de Hardware Avançadas
O chip Willow foi fabricado na fábrica de chips quânticos especializada do Google em Santa Bárbara e possui 105 qubits. O chip atinge os melhores níveis da indústria em vários indicadores-chave, incluindo um tempo T1 (tempo de manutenção do estado quântico) de quase 100 microssegundos, uma melhoria de aproximadamente 5 vezes em relação à geração anterior.
Próximos Passos em Direção à Aplicabilidade Prática
O fundador do Google Quantum AI Lab afirmou que o próximo objetivo da equipe é alcançar o primeiro aplicativo de computação prático "útil e que supere os computadores clássicos". Eles acreditam que o chip Willow desta geração pode ajudar a alcançar esse objetivo. As áreas de aplicação potenciais incluem:
Desenvolvimento de novos medicamentos
Otimização do design de baterias para veículos elétricos
Pesquisa de fusão nuclear
Desenvolvimento de novas fontes de energia
Cooperação entre Academia, Indústria e Pesquisa
Para impulsionar o desenvolvimento da computação quântica, o Google também lançou softwares e recursos educacionais de código aberto, incluindo um novo curso na plataforma Coursera, para ajudar os desenvolvedores a aprender os fundamentos da correção de erros quânticos e explorar juntos os cenários de aplicação futuros da computação quântica.
Este resultado inovador demonstra o enorme potencial da computação quântica para resolver problemas complexos e oferece novas possibilidades para o desenvolvimento futuro de áreas como a inteligência artificial. O Google afirma que a computação quântica se tornará uma ferramenta indispensável para coletar dados de treinamento inacessíveis para computadores tradicionais, otimizar arquiteturas de aprendizado específicas e simular sistemas de efeitos quânticos.
