Se um dia a IBM foi conhecida por seus PCs e servidores, hoje a companhia se destaca na computação quântica. Seu feito mais recente na área é o Condor, processador quântico que alcança incríveis 1.121 qubits. Mas ele não chega sozinho. A IBM também anunciou o Heron, chip que marca os esforços da empresa para tornar os computadores quânticos mais estáveis.
A IBM está fortemente engajada com a computação quântica em razão do potencial que o conceito tem para resolver problemas altamente complexos. Pesquisas que tornam a meteorologia mais precisa ou que buscam tratamentos eficientes para doenças hoje incuráveis são apenas alguns exemplos de aplicações que podem se beneficiar da magnitude de um bom sistema computacional quântico.
Outro exemplo, este mais específico: a Boeing tem usado a computação quântica da IBM para estudar a ocorrência de corrosão na estrutura de aviões.
O elemento essencial dessa revolução é o qubit, abreviação de “bits quânticos”. Enquanto a lógica binária faz um bit assumir um estado representado por 0 ou 1, um qubit pode assumir 0, 1 ou ambos os valores ao mesmo tempo. Essa sobreposição permite que operações complexas sejam realizadas com muito mais eficiência do que na computação tradicional.
Mais de 1.000 qubits em um único processador
Com o Condor, a IBM ultrapassa a barreira dos 1.000 qubits pela primeira vez. É um feito notável, afinal, a companhia tem conseguido escalar a capacidade de seus chips quânticos com intervalos de meses em vez de levar vários anos para isso. Notamos isso olhando para o seu histórico recente de chips quânticos anunciados:
- 2021: Eagle, com 127 qubits
- 2022: Osprey, com 433 qubits
- 2023: Condor, com 1.121 qubits
Para pular de 433 para 1.121 qubits de uma geração para a outra, a IBM desenvolveu um design de chip que, entre outros avanços, aumenta a densidade dos bits quânticos em 50%.
Chip quântico Heron: otimizar é preciso
Além do Condor, a IBM anunciou o Heron, chip quântico com 133 qubits. Parece pouco, mas, neste caso, a quantidade menor de bits quânticos não é um retrocesso.
Se tem algo que faz a computação quântica parecer um conceito longe da realidade é a sua natureza instável. Definir, manter, ler e alterar os estados dos qubits são procedimentos notoriamente propensos a erros. Até uma discreta mudança de temperatura no ambiente ou a vibração de um celular podem interferir no funcionamento de um computador quântico.
Um dos esforços para superar essa limitação é a abordagem que faz um grupo de qubits físicos representar uma informação, isto é, formar um qubit lógico. Se algum deles apresentar erro, os demais têm dados suficientes para manter a informação até a inconsistência ser identificada e corrigida.
Mesmo assim, é preciso que os qubits físicos sejam confiáveis, afinal, se vários deles apresentarem erro ao mesmo tempo, o conceito de qubit lógico não funciona.
O IBM Heron é interessante para esse contexto por ter sido desenvolvido com aprimoramentos que o fazem ser até cinco vezes melhor na redução de erros do que o IBM Eagle, chip quântico anunciado em 2021.
Continua válida a ideia de “quanto mais qubits, melhor”. Mas, com o Heron, a IBM deixa claro que tornar a computação quântica menos suscetível a erros é uma meta tão importante quanto escalar a quantidade de bits quânticos, se não mais.
O Heron já funciona no IBM Quantum System Two
A tecnologia implementada no Heron estabelece um potencial para a utilização de qubits lógicos em projetos futuros. Mas o novo chip quântico já tem utilidade no presente. Isso porque o Heron é a base do também recém-anunciado IBM Quantum System Two, plataforma de computação quântica acessível pela internet.
Na atual fase, o Quantum System Two é formado por três chips Heron e tem uma estrutura de 6,6 metros de largura por 3,6 metros de altura. “Ele combina infraestrutura criogênica com eletrônica de controle de terceira geração, e servidores de tempo de execução clássicos”, complementa a IBM.
Com o perdão do clichê, isso é o “futuro se manifestando agora”.
O avanço da IBM com o Condor, processador quântico que supera 1.000 qubits
