Um pesquisador da IBM segura componentes de um computador quântico Loon
IBM
Como concorrente na corrida para construir supercomputadores quânticos livres de erros, a IBM adotou uma abordagem diferente da dos seus concorrentes diretos. Agora, a empresa lançou dois novos computadores quânticos, chamados Nighthawk e Loon, que poderão validar a sua abordagem e fornecer a inovação necessária para tornar os dispositivos da próxima geração verdadeiramente úteis.
O design do supercomputador quântico da IBM é modular e depende do desenvolvimento de novas maneiras de conectar qubits supercondutores dentro e entre diferentes unidades de computador quântico. Quando a empresa o lançou, alguns pesquisadores questionaram a praticidade dessa relação, disse ele Jay Gambet na IBM. Ele disse que era como se as pessoas estivessem dizendo à equipe da IBM: “’Você está no mundo da teoria, não consegue perceber isso.’ E (agora) vamos mostrar que isso está errado.”
Dentro do Loon, cada qubit está conectado a seis outros qubits e essas conexões podem “quebrar o plano”, o que significa que eles não apenas se movem através de um chip, mas também podem se mover verticalmente, uma capacidade que nenhum outro computador quântico supercondutor teve até agora. Nighthawk, por outro lado, possui conectividade de quatro vias entre qubits.
Esta maior conectividade pode ser a chave para superar alguns dos maiores desafios enfrentados pelos computadores quânticos existentes – poderia aumentar o poder de computação e eliminar a tendência de cometer erros. Gambetta disse que os testes preliminares com o Nighthawk mostram que eles podem executar programas de computação quântica que são 30% mais complexos do que os programas executados nos computadores quânticos mais usados atualmente. Essa complexidade crescente deverá levar a mais aplicações para computadores quânticos, e os modelos anteriores da IBM começaram a ser usados em áreas como a química.
No entanto, o que mais importa na indústria é encontrar uma maneira de agrupar qubits nos chamados qubits lógicos e à prova de erros, e a IBM tem defendido métodos que exigem que tais grupos sejam menores do que as abordagens dos concorrentes, como o método usado pelo Google. Isso permite que a IBM obtenha uma computação livre de erros, evitando alguns dos custos e desafios técnicos da necessidade de construir milhões de qubits. Mas isso não funcionará sem muita conectividade entre qubits – como Gambetta diz que conseguiu no Loon.
Stephen Bartlett da Universidade de Sydney, na Austrália, disse que, embora sejam necessários mais testes e benchmarking de novos dispositivos, melhorar a conectividade qubit é emocionante. “Esta não é uma solução mágica que resolve todos os problemas de expansão de dispositivos supercondutores para os tamanhos necessários para algoritmos verdadeiramente úteis, mas ainda assim é um passo significativo nesta direção”, disse ele.
Mas ainda existem desafios de engenharia e física pela frente. Um deles é projetar a melhor maneira de ler a saída de um computador quântico na extremidade da computação, que Gambetta disse ser outra área que a empresa desenvolveu recentemente. propriedade da IBM Matias Steffen disse que a equipe agora também trabalhará para aumentar o “tempo de coerência” de cada qubit. Esta é uma medida de quanto tempo permanece em um estado quântico útil para cálculos, que muitas vezes é degradado quando novas conexões são adicionadas ao qubit. A equipe também encontrou uma maneira de reorganizar alguns qubits enquanto os cálculos eram executados.
Em 2026, a empresa planeja lançar um computador quântico modular que será capaz de armazenar e processar informações, que serão informadas pelos próximos testes Loon e Nighthawk.
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