Para sair na frente e oferecer soluções a fim de superar os desafios da computação quântica, as empresas que atuam no ramo têm apertado o passo para desenvolver e produzir dispositivos que representem avanços significativos. Depois da Microsoft anunciar, no último dia 19 de fevereiro, o lançamento do Majorana 1, seu primeiro chip quântico, nesta quinta-feira (27) foi a vez da Amazon Web Services revelar seu protótipo de chip quântico, o Ocelot. Mas quais as diferenças entre os dois modelos?
Bits, qubits e os chips quânticos
Todos os dados digitais e processos de computação têm como base os chamados bits. A palavra “bit” é uma abreviação de “dígito binário” (binary digit em inglês). Essenciais para armazenar e manipular dados, bem como para verificação de erros, criptografia e compressão de arquivos, os bits são unidades de informação que só podem assumir os valores 0 ou 1.
Já os qubits (ou bits quânticos) são a versão quântica dos bits tradicionais usados nos computadores comuns e podem estar em 0, 1 ou ambos ao mesmo tempo devido a um fenômeno chamado superposição. Além disso, os qubits podem estar interligados por um processo chamado emaranhamento, permitindo que a informação seja processada de maneira extremamente eficiente e rápida. Isso significa que computadores quânticos podem resolver certos problemas que levariam milhares de anos para um computador tradicional em apenas alguns segundos. Para simplificar, um bit clássico é como um interruptor de luz (ligado ou desligado), enquanto um qubit é como um dimmer, podendo assumir infinitos estados ao mesmo tempo.
No caso dos chips quânticos recém-anunciados, enquanto a Microsoft foca em qubits topológicos e na manipulação de partículas de Majorana para criar qubits mais estáveis, a Amazon concentra-se na eficiência da correção de erros através dos chamados “qubits de gato”, em referência ao experimento mental proposto em 1935 pelo físico Erwin Schrödinger. Os dois chips também se diferenciam por seu estado de desenvolvimento, já que o Majorana 1 da Microsoft é apresentado como um chip com potencial para escalabilidade massiva, embora ainda em fase inicial, e o Ocelot da Amazon é um protótipo que demonstra uma nova abordagem para a correção de erros, com planos de desenvolvimento contínuo antes de se tornar comercialmente viável.
De acordo com a Microsoft, o Majorana 1 pode escalar até 1 milhão de qubits em um único dispositivo do tamanho da palma da mão, potencialmente resolvendo problemas industriais complexos em um futuro próximo. Já segundo a AWS, os qubits de gato da Ocelot permitem a criação de um qubit lógico funcional a partir de apenas nove qubits físicos. Dessa forma, é possível reduzir significativamente os recursos necessários para a correção de erros na computação quântica, potencialmente diminuindo os custos associados em até 90%. Embora o Ocelot ainda seja um protótipo, a Amazon acredita que a tecnologia pode acelerar o desenvolvimento de computadores quânticos comercialmente viáveis em até cinco anos.
Milhões de chips
No entanto, o Majorana e o Ocelot não são as únicas opções nesta corrida. Na quarta-feira (26) a PsiQuantum, empresa americana de computação quântica com sede na Califórnia, divulgou que está produzindo milhões de chips de computação quântica. Aliás, o desenvolvimento em escala é, hoje, um dos principais desafios da computação quântica. Problema que a Psi afirmou ter superado com o desenvolvimento de um método para produzir chips quânticos no volume necessário para a construção de máquinas comercialmente viáveis.
O anúncio foi feito pelo diretor científico da empresa, Pete Shadbolt, em artigo publicado na revista científica Nature. A tecnologia de computação quântica da Psi, manipula partículas de luz, ou fótons, para realizar cálculos quânticos. Para se ter uma ideia da aplicação prática do que estamos falando, a tecnologia quântica pode ajudar na descoberta de remédios e em pesquisas de materiais.
