Vídeo: Computação Quântica: estado atual, aplicações reais e como se preparar para ela. (Outubro 2024)
Os engenheiros têm falado sobre computação quântica - a capacidade de fazer computação em bits que mostram emaranhamento quântico e, portanto, podem ser ativados e desativados ao mesmo tempo - há décadas. Nos últimos anos, essa promessa se aproximou da realidade como resultado do desenvolvimento de sistemas de recozimento quântico como os fabricados pela D-Wave, os processadores quânticos de uso geral desenvolvidos por empresas como IBM e Intel e tentativas de criar nova programação. linguagens projetadas para computação quântica.
Na CES, no início deste mês, a Intel anunciou que tinha um sistema com 49 qubits - ou bits que existiam em um estado quântico - em parceria com a Qutech, sediada na Holanda. Esse novo sistema, chamado Tangle Lake, é um grande avanço em relação a apenas dois meses atrás, quando a empresa anunciou um sistema de 17 qubit.
Mas fiquei mais interessado em ver a exibição da IBM de seu progresso na computação quântica, pois a empresa havia anunciado recentemente um sistema de 50 qubit e, talvez mais importante, possui alguns dispositivos de computação quântica gerais que seus clientes podem realmente usar.
Na feira, Jeff Welser, vice-presidente e diretor de laboratório do IBM Research Lab em Almaden (perto de San Jose), apresentou o computador quântico e descreveu o sistema básico. O computador em si é relativamente pequeno, mas os sistemas de refrigeração necessários para fazê-lo funcionar são enormes; na verdade, ele precisa de uma sala cheia de unidades de resfriamento, com bombas de vácuo e geladeiras com hélio líquido para baixar a temperatura para 10 a 15 milikelvins, que é mais frio que o espaço sideral (com média de 3 kelvins).
O que está realmente disponível para desenvolvedores e pesquisadores no momento é uma versão de 16 bits da máquina que pode ser acessada através de um site, bem como uma versão de 20 bits que clientes específicos podem usar, incluindo parceiros como JSR e Hitachi Metals. Na verdade, esses sistemas estão alojados nas instalações de pesquisa da IBM em Yorktown Heights, NY. A versão de 50 qubit deve estar disponível para parceiros ainda este ano.
Não é apenas o número de qubits que importa, disse Welser, mas a quantidade de tempo que o sistema está em "coerência" para gerar resultados. Na prática, ele disse, você executa os mesmos cálculos várias vezes e calcula a média dos resultados. A combinação do número de qubits, do número de emaranhados simultâneos e da taxa de erro cria o "volume quântico" que é realmente importante para resolver problemas.
Welser disse acreditar que, com um sistema de 50 a 100 qubit, os usuários poderão fazer coisas que não são possíveis nos computadores convencionais.
Welser disse que a primeira aplicação real provavelmente será a análise de materiais usando a química quântica e, em particular, a simulação de diferentes tipos de polímeros e novas ligas. Isso ocorre porque você pode simular peso, força e outras propriedades, que anteriormente eram um esforço que envolvia muitas tentativas e erros.
Outras aplicações possíveis para sistemas com número limitado de qubits incluem aprendizado profundo, porque a correção de erros não é tão importante.
Você costuma ouvir sobre como a computação quântica pode quebrar muitos dos algoritmos de criptografia atuais. Welser reconhece que pode ser esse o caso, mas disse que seria necessário um sistema de um milhão de qubit, o que significa que esse não será um problema real por muitos anos. (Enquanto isso, muitas organizações estão trabalhando na implantação de algoritmos que não serão afetados; a esperança é que esses novos algoritmos sejam implementados antes que os computadores quânticos estejam prontos).
A computação quântica não é o tipo de coisa que impactará a maioria das organizações por anos, mas a apresentação ofereceu um vislumbre interessante de alguns aplicativos específicos que em breve serão possíveis, bem como um futuro possível para uma computação mais geral.
Aqui está um pôster explicando como o sistema completo funciona.
