A Microsoft causou estardalhaço na última quarta-feira (19) ao anunciar que teria conseguido desenvolver as bases para a computação quântica topológica, um progressão que pode, ao menos em princípio, levar essa tecnologia à emprego prática.
A teoria básica da computação quântica é usar propriedades de partículas uma vez que bits, unidades mínimas de informação, transformando interações entre elas em processamento. A premissa é encantador porque partículas elementares podem exibir uma exigência conhecida uma vez que “sobreposição de estados”, em que elas conservam todas as propriedades possíveis ao menos até serem observadas.
Com isso, em contraste com os bits clássicos, que só podem ser zero e um, os quantum bits, ou qubits, poderiam ser zero e um ao mesmo tempo. Em computação, esse recurso permitiria processar informação não de forma linear (sequências de zeros e uns), mas de forma paralela (com zeros e uns sendo processados ao mesmo tempo, pelo mesmo sistema). Para certos problemas matemáticos, essa seria uma vantagem insuperável, permitindo que computadores quânticos fizessem cálculos em segundos que levariam décadas em máquinas convencionais.
O DRAMA DOS COMPUTADORES QUÂNTICOS
Ao longo dos últimos anos, grandes empresas e centros de pesquisa têm feito avanços nessa direção, chegando a fabricar sistemas com até milénio qubits. Porém, esse número ainda é pequeno para ser útil em problemas reais. Os pesquisadores sabem que é preciso escalar o sistema. E isso entra em possante conflito com a própria natureza dos estados quânticos, que perdem sua sobreposição com relativa facilidade. Na prática, os qubits até hoje se mostraram pouco confiáveis, com grandes taxas de erros.
Aí é que entra o pregão da Microsoft, que veio escoltado de um item científico na revista Nature: de convenção com o grupo de pesquisa da big tech, eles conseguiram pela primeira vez desenvolver o que chamam de qubits topológicos.
Eles são baseados em outro noção maluco da mecânica quântica, que diz saudação a uma vez que certos estados de excitação da material podem se manifestar uma vez que se fossem partículas, sem de vestuário o serem. São as quasipartículas.
O trabalho da Microsoft se baseia num tipo específico delas, as quasipartículas de Majorana. Um vista notável delas é que seu estado registra o número de vezes que dão voltas uma em torno da outra.
“Isso é descrito uma vez que uma propriedade topológica, porque não importa a que intervalo a volta foi dada, nem outros detalhes de uma vez que isso foi feito, mas exclusivamente o número de voltas”, explica Roberto Baginski, professor de física da FEI (Instauração Educacional Inaciana), em São Bernardo do Campo (SP), pesquisador brasílico não envolvido com o trabalho.
“Por mais estranha que essa propriedade seja, uma das grandes consequências é que o estado da quasipartícula é mais protegido dos efeitos deletérios do rumor causado por interações com outras partículas ou quasipartículas, pela radiação eletromagnética ou pelo calor, o que seria ideal para erigir qubits de qualidade para a computação quântica”, completa.
Na prática, é um sistema que permite maior segurança dos qubits e viabiliza, ao menos em tese, que os computadores quânticos ganhem graduação, o que pode torná-los úteis para aplicações práticas.
IMPORTÂNCIA VERSUS CONFIANÇA
Para Rafael Chaves, pesquisador do Instituto Internacional de Física da UFRN (Universidade Federalista do Rio Grande do Setentrião) que trabalha em informação quântica com base do Instituto Serrapilheira, também sem relação com o estudo da Microsoft, o desenvolvimento pode ser o equivalente para computadores quânticos do que foi o transistor para a computação tradicional.
“Pensando na história da computação, desde os anos 1940, as primeiras máquinas feitas de dispositivos eletromecânicos, extremamente ruidosos e cheios de erros; e aí veio a válvula a vácuo, que era grande, lenta, ruidosa, também enxurro de erros; aí vieram os materiais semicondutores e a gente construiu os transistores, que são as unidades básicas de armazenamento e processamento de informações. Foi o que permitiu a geração de chips muito mais rápidos e menores, que são a razão para o desenvolvimento exponencial que temos tido no poder de processamento. Esse novo dispositivo da Microsoft, caso se confirme, seria uma vez que o transistor da computação quântica.”
É um grande “se”, porém. A verdade é que, apesar do pregão mirabolante, o trabalho publicado na Nature reflete exclusivamente parcialmente as afirmações da empresa. “O que a Microsoft indica ter conseguido é fabricar um qubit topológico em um material supercondutor”, diz Baginski. “O item publicado revela indícios que seriam esperados da existência de um qubit topológico, mas não mostra resultados decisivos.”
E sabe uma vez que é, pesquisador escaldado tem terror de chuva fria. Essa é a segunda vez que a Microsoft anuncia ter feito esse progressão pela primeira vez. Em 2018, um grupo da companhia acreditou ter detectado evidências das quasipartículas de Majorana, base dessa tecnologia. “Um vestuário que depois se mostrou inexacto. A estudo de dados que eles fizeram não foi a mais correta e tiveram de retratar o item [o que equivale a anular a publicação]”, lembra Chaves.
Só o porvir e o escrutínio da comunidade científica dirão se agora a coisa é para valer.
