Google alcança um marco na computação quântica com Willow
Em um avanço significativo no âmbito da tecnologia quântica, o Google anunciou recentemente o que eles chamam de primeira vantagem quântica verificável. Utilizando seu inovador processador quântico Willow, a empresa introduziu um algoritmo inovador conhecido como Ecos Quânticos. Relata-se que esse algoritmo sofisticado opera 13.000 vezes mais rápido do que qualquer supercomputador clássico, fornecendo resultados que não são apenas reproduzíveis, mas também passíveis de verificação cruzada. Essa conquista pode abrir caminho para desenvolvimentos transformadores em áreas como química, biologia e ciência dos materiais.
Uma nova abordagem para análise molecular
Para este experimento inovador, o Google implementou o algoritmo Quantum Echoes para conduzir análises moleculares em parceria com pesquisadores da UC Berkeley. Eles se concentraram em duas moléculas diferentes — uma composta por 15 átomos e a outra por 28 átomos. Notavelmente, os resultados dos cálculos quânticos se alinharam estreitamente aos resultados tradicionais da Ressonância Magnética Nuclear (RMN).No entanto, o algoritmo Quantum Echoes também revelou novos insights estruturais que as técnicas convencionais de RMN normalmente não conseguem.
Essa metodologia inovadora foi apelidada de “régua molecular”, pois consegue medir distâncias e características estruturais que permaneceram inalcançáveis para ferramentas científicas padrão.
Como o Quantum Echoes opera
Conforme observado pela equipe de pesquisa do Google, o algoritmo Quantum Echoes emprega um nível de precisão sem precedentes no cálculo da dinâmica de sistemas quânticos. A técnica envolve um processo semelhante à “escuta de ecos” em uma configuração quântica. Durante esse processo, um sinal meticulosamente projetado é transmitido por uma rede de qubits, permitindo que os pesquisadores perturbem um qubit enquanto revertem a evolução do sistema para detectar seu eco de retorno. Ao amplificar esse eco por meio de interferência construtiva, insights sobre como as perturbações se propagam pela matriz de 105 qubits do chip tornam-se acessíveis.
Avanços baseados em pesquisas anteriores
O algoritmo Quantum Echoes do Google baseia-se em um benchmark previamente estabelecido chamado Amostragem de Circuito Aleatório. Enquanto este último demonstrou complexidade computacional bruta, o Quantum Echoes vai além ao integrar a “verificabilidade”.Esse recurso crucial permite que os resultados sejam reproduzidos em outros computadores quânticos de calibre semelhante — um marco significativo que algoritmos anteriores não alcançaram.
A Evolução do Salgueiro
Essa conquista histórica também é um testemunho dos avanços alcançados pelo chip Willow do Google, lançado no final de 2024. O Willow representa um avanço considerável na supressão de erros, abordando um dos desafios mais persistentes da computação quântica. Seu design facilita operações rápidas, mantendo taxas de erro ultrabaixas, essenciais para a execução de algoritmos complexos e que exigem precisão.
Da Prova de Conceito às Aplicações Práticas
Em 2019, o chip antecessor do Google, o Sycamore, demonstrou o que era conhecido como “supremacia quântica”.No entanto, isso foi em grande parte uma prova de conceito focada em uma tarefa muito específica com aplicações práticas limitadas. Em contraste, o Willow visa estabelecer a verificabilidade quântica para casos de uso do mundo real, fechando efetivamente a lacuna entre a teoria e a aplicação.
Superando o ceticismo na computação quântica
A computação quântica historicamente enfrenta ceticismo quanto à sua capacidade de produzir resultados confiáveis que possam ser comparados com suas contrapartes clássicas. Com a recente demonstração de vantagem quântica verificável pela equipe do Google, uma barreira significativa foi superada na validação de que os computadores quânticos podem de fato fornecer resultados repetíveis e cientificamente sólidos.
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