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Física & Química

Pesquisadores chineses afirmam ter alcançado a supremacia quântica

(Hansen Zhong).

Pesquisadores chineses, da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, em Hefei, atingiram a supremacia quântica, segundo artigo publicado na revista Science. Eles se tornaram os segundos a reivindicar a posição, após a Google dizer também chegar a esse ponto na computação quântica, no ano passado. 

Em 2019, a Google afirmou que alcançou a supremacia quântica, em um artigo publicado na revista Nature na época. A supremacia quântica nada mais é do que o momento em que um computador quântico realiza um cálculo que um computador convencional levaria um tempo impraticável. No caso, o computador da Google calculou em 200 segundos o que o supercomputador mais potente do mundo levaria 10 mil anos para calcular. 

Mas a reivindicação dos cientistas chineses é ainda mais poderosa. Eles clamam que o sistema quântico, chamado de Jiuzhang, calculou em alguns minutos o que um dos supercomputadores mais poderosos do mundo levaria 2 bilhões de anos para calcular. 

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Parece um lustre, mas é o sistema de resfriamento do computador quântico da Google. (Google).

Importância da supremacia quântica

Isso é uma notícia incrível, pois mostra os rápidos avanços na computação quântica. Richard Feynman, um dos físicos mais aclamados da história, propôs utilizar partículas quânticas na computação em 1981. Desde então, debates, cálculos e experimentos iniciaram-se. Entramos no século XXI apenas com alguns sonhos e experimentos. E agora, apenas 40 anos depois do que Richard Feynman deu os primeiros passos, a humanidade alcança resultados cada vez melhores. 

Mas claro, ainda não é a revolução. Ainda há muitos problemas para se resolver. Estamos ainda no princípio, e alcançando uma pequena fração do poderio que esses computadores alcançarão futuramente. E não, você não precisa trocar sua máquina. Para usos comuns (games, trabalho e estudos), os computadores convencionais ainda reinarão. Computadores quânticos são úteis para tarefas mais complicadas, como na ciência. 

Como funciona um computador quântico?

O funcionamento do computador da Google e dos chineses difere bastante. Mas antes de abordar isso, vamos entender o funcionamento geral de um computador quântico. 

O computador quântico chinês, baseado em luz. (Universidade de Ciência e Tecnologia da China).

A computação baseia-se em bits, ou seja, 0 e 1. Tudo o que um computador faz é calculado nesse sistema. Em um computador quântico também; nele temos os bits quânticos, ou qubits (lê-se “quiu” bits). Se em um computador convencional cada bit corresponde a zero ou um, em um computador quântico você pode ter os dois ao mesmo tempo, e manipulá-los de acordo com a tarefa.  Esses qubits são alguma característica da partícula. No caso de um elétron, por exemplo, podemos utilizar o spin, que é a sua “orientação”.

Basicamente, o fato de haver uma sobreposição de estados, isto é, zero e um ao mesmo tempo, até que você observe, permite um crescimento exponencial na capacidade de cálculos. Ou seja, enquanto para utilizações comuns (como computadores gamers, de escritórios e estudos), ainda há muito onde evoluir, para a filtragem de dados meteorológicos e científicos, por exemplo, rapidamente se tornará cada vez mais difícil obter um bom crescimento na capacidade de processamento. 

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Diferenças

Agora sim, vejamos as diferenças. O processador quântico do Google, o Sycamore, utiliza circuitos quânticos de um supercondutor, isto é, manipulando elétrons. Já os chineses utilizaram fótons – feixes de laser, mais precisamente. Através dos números, eles conseguiram provar, que de fato nenhum computador convencional calcularia a mesma coisa em um tempo menor do que a metade da idade do planeta Terra. 

Outra diferença importante é que, embora o computador chinês seja mais potente do que o Sycamore, ele não pode ser programado. Logo, você não pode utilizá-lo para problemas úteis, apenas para fins experimentais. Eles só queriam medir o quão potente o sistema poderia ser. Já o Sycamore é programável para diferentes tarefas. 

Mas o do Google ainda não é completamente útil também. Estamos bem no início da era da computação quântica. Quando a Google afirmou alcançar a supremacia quântica, Hartmut Neven, diretor de engenharia do Google, em entrevista ao Gizmodo, o comparou ao satélite soviético Sputnik 1. O satélite não servia para nada, apenas enviava sinais de rádio para a Terra. Mas foi o primeiro satélite da história, e foi o principal símbolo do início da corrida espacial. Assim são esses computadores quânticos de hoje. 

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Com informações de Wired e Nature News

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É divulgador científico por paixão. Gradua-se em Física pela UFSCAR e atua principalmente na Ciencianautas e SoCientífica.


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