Um processador quântico é um tipo especial de processador, que usa fenômenos quânticos, como a superposição e o entrelaçamento, para realizar cálculos. Eles são substancialmente mais rápidos do que os processadores tradicionais, quando utilizados em cálculos que envolvem paralelismo ou exponenciação. Acredita-se que esses processadores conseguirão, inclusive, quebrar criptografias em um futuro próximo.
Uma das empresas que mais investe em computação quântica é a IBM, que surpreendeu novamente ao anunciar, em novembro de 2021, o Eagle, um processador quântico de 127 qubits. A divulgação, feita na página IBM Quantum, informou que o processador estará disponível, em breve, porém, apenas para os membros da IBM Quantum Network – um grupo visionário de entidades, que incluiu empresas, universidades e organizações, que trabalham com a IBM no desenvolvimento de processadores quânticos. A IBM informou ainda que tem planos de lançar, nos próximos dois anos, o Osprey e o Condor, dois processadores quânticos, ainda mais poderosos.
Imagem: IBM Research em Flickr
A unidade fundamental de um circuito computacional quântico é o qubit (ou bit quântico). Quanto maior a quantidade de qubits em um circuito quântico, mais complexo e valioso será o processador. Com o novo Eagle de 127 qubits, a IBM bate agora um novo recorde em capacidade de processamento quântico, que antes era do IBM Hummingbird de 65 qubits. Essa nova capacidade sugere um aumento significativo no desempenho do novo processador, embora a IBM ainda não tenha publicado dados sobre a eficiência dessas máquinas. A empresa, que alega ter construído o maior computador quântico do mundo, defende ainda que o Eagle é o primeiro processador quântico que não pode ser simulado em um supercomputador tradicional. A quantidade de bits clássicos necessária para representar um estado em um processador de 127-qubits supera a quantidade de átomos nas mais de 7,5 bilhões de pessoas vivas na Terra.
Imagem: IBM Research em Flickr
Segundo a IBM, para a criação do Eagle a empresa desenvolveu uma nova tecnologia de arquitetura, onde os componentes foram divididos em múltiplas camadas físicas, mantendo os qubits em apenas uma dessas camadas. De acordo com a empresa, esta nova disposição dos componentes ajudará na estabilidade e na avaliação do processador, já que as camadas poderão agora ser estudadas e aperfeiçoadas separadamente.
Os processadores quânticos de hoje têm a aparência de um refrigerador cheio de componentes eletrônicos. Isso é necessário, pois os sistemas de entrelaçamento quântico, principal estratégia desses computadores, são bastante instáveis. Eles só podem ser criados em ambientes que estejam poucos graus acima do zero absoluto, e devem estar completamente isolados, pois, qualquer contato com uma molécula de ar, por exemplo, romperia o entrelaçamento. A IBM tem investido bastante em pesquisas para resolver esses problemas e acredita que em até 10 anos tenhamos uma versão miniaturizada de processador quântico para PCs. No entanto, muitos críticos e estudiosos da área são céticos com essa previsão.
Imagem: IBM Research em Flickr
De acordo com o Dr. Dario Gil – vice-presidente da IBM – os processadores quânticos conseguem resolver problemas que demandariam milhares de anos de processamento em computadores tradicionais. A computação quântica é uma tecnologia que transformará todos os setores, ajudando a humanidade a solucionar as maiores questões do nosso tempo. É por acreditar nisso que a IBM tem investido tanto no desenvolvimento de tecnologias de hardware e software de processamento quântico.
Apesar do entusiasmo do vice-presidente da IBM, devemos notar que nem todos os problemas computacionais clássicos se beneficiarão realmente da computação quântica. De acordo com o professor Andrea Morello – da Universidade da Colúmbia Britânica – a computação quântica não é uma substituta da computação clássica, pois, ao contrário do que muito se especula, ela não é universalmente mais rápida. A computação quântica somente será mais rápida para tipos especiais de cálculos que envolvam paralelismo, e possam ser traduzidos na forma de superposição de elétrons. Ela não terá utilidade, a princípio, para assistir a um vídeo em alta resolução, ou navegar na Internet,
Vídeos
Vídeo: Canal “DW Brasil” em Youtube.
Vídeo: Canal “Veritasiuml” em Youtube.
Notícias
IBM Unveils Breakthrough 127-Qubit Quantum Processor. News Room, 2021. Disponível em: <link>. Acesso em: 20 nov 2021.
IBM announces development of 127-qubit quantum processor. Phys.org, 2021. Disponível em: <link>. Acesso em: 20 nov. 2021.
Cite-nos
SANTOS, Gabriel. IBM apresenta processador quântico de 127 qubits. Ciência Mundo, Rio de Janeiro, set. 2021. Disponível em: . Acesso em: .
Graduado em Sistemas de Informação pela FEUC-RJ e mestre em Representação de Conhecimento e Raciocínio pela UNIRIO. Fábio é editor e fundador do portal Ciência Mundo. É dedicado à produção de conteúdos relacionados a astronomia, física, arqueologia e inteligência artificial.
