IBM dá novo passo rumo a computadores quânticos mais confiáveis

A IBM apresentou três demonstrações de vantagem quântica realizadas com a Universidade de Chicago, Qedma e a Algorithmiq nesta quinta-feira (30). Em problemas diferentes, a empresa afirmou que superou os principais métodos clássicos de simulação sem abrir mão de evidências sobre a precisão dos resultados.

Confirmar a precisão de cálculos que já não podem ser reproduzidos por computadores convencionais é um dos principais obstáculos da computação quântica. Com os três experimentos revelados pela companhia ao Canaltech, os pesquisadores propõem caminhos diferentes para enfrentar esse desafio.

“Este marco oferece a cientistas, desenvolvedores e empresas uma nova base para confiar nos computadores quânticos à medida que eles evoluem para resolver problemas muito além do que podemos alcançar de forma clássica”, disse o diretor da IBM Research e IBM Fellow, Jay Gambetta.

Vale ressaltar que as demonstrações não significam necessariamente que os computadores quânticos passaram a superar máquinas convencionais em qualquer tarefa. A vantagem, neste caso, é válida para problemas específicos.

Três experimentos

No primeiro experimento, a IBM e a Universidade de Chicago usaram um novo método de correção de erros para executar 70 qubits lógicos, unidades protegidas contra falhas. A tarefa envolveu 2.415 operações lógicas de dois qubits e 468 portas T, métricas usadas para representar a complexidade do circuito.

Em nota, a Big Blue destaca que a taxa efetiva de erro lógico ficou dez vezes abaixo da taxa de erro físico. O computador quântico concluiu o cálculo em menos de 15 minutos, enquanto as principais abordagens clássicas exigiriam tempos considerados inviáveis.

A segunda abordagem feita em parceria com a empresa Qedma, por sua vez, seguiu outra estratégia. O experimento combinou o processador IBM Quantum Heron com o software QESEM, que reduz o impacto do ruído no hardware, para estudar a evolução magnética de um material em sistemas de até 74 qubits.

Os resultados foram comparados com diferentes métodos clássicos, inclusive em testes feitos com recursos do supercomputador Fugaku, no Japão. A equipe também repetiu parte da validação em computadores quânticos de outra arquitetura, fornecidos pela Quantinuum.

De acordo com a IBM, os resultados permaneceram consistentes mesmo quando as simulações clássicas passaram a divergir.

Já a Algorithmiq simulou a movimentação de informação em um modelo de matéria quântica heterogênea. Para avaliar a confiabilidade, os pesquisadores alteraram propositalmente o ruído, modificaram calibrações e repetiram a execução em diferentes processadores da IBM.

O problema estava disponível para contestação pública havia oito meses. Porém, de acordo com a companhia, nenhum método clássico conseguiu apresentar resultados confiáveis em todo o regime analisado.

A Algorithmiq também anunciou a estreia do monoprop, um método clássico que poderá ser usado por outros pesquisadores para testar futuras alegações de vantagem quântica.

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