Um computador quântico sabe como corrigir seus próprios erros de vídeo

Os computadores quânticos aprenderam a corrigir seus erros e, portanto, representam outro passo fundamental no caminho que, em pouco mais de uma década, acreditam os especialistas, levará essas máquinas muito poderosas e muito rápidas a serem usadas em aplicações quase cotidianas, como tráfego regulamentação e investimentos financeiros e logísticos, para que se tornem aliados da inteligência artificial para melhorar seu desempenho. Um “marco”, definem a descoberta dos pesquisadores do Google Quantum AI, que a relatam na revista Nature. “É um passo necessário para todas as tecnologias que estão se aproximando da maturidade”, observa Hartmut Neven, chefe do enorme grupo de pesquisa de inteligência artificial quântica do Google. “É um resultado semelhante à soberania quântica alcançada pelo Google em 2019”, observa Tommaso Calarco, da Universidade de Colônia e diretor do Instituto Alemão de Controle Quântico em Jülich, que em breve se mudará para a Universidade de Bolonha, na Itália. Em 2019, o computador quântico do Google Sycamore, graças a um novo processador, conseguiu resolver um processo que levaria 10.000 anos para um computador convencional em três minutos. “Esta foi uma demonstração acadêmica, enquanto o resultado recém-publicado é mais prático no sentido de que a correção de erros – continua o especialista – embora seja um problema técnico, é um passo indispensável para tornar os computadores quânticos utilizáveis ​​na prática.” Assim como os computadores convencionais, mesmo os computadores quânticos estão sujeitos a erros causados ​​por ruídos, ou seja, por sinais inesperados, e para corrigi-los são utilizados códigos de correção nos quais várias unidades físicas de informação quântica (chamadas de qubits físicos), geralmente instáveis, são usados. Pose logicamente. Qubit, mais estável. No entanto, esse código pode incluir uma grande quantidade de qubits e isso pode levar a mais erros de lógica. Assim, o desafio é conseguir garantir que as correções feitas pelos códigos ultrapassem o número de erros. Isso é o que os pesquisadores do Google Quantum AI fizeram e é “a primeira vez que isso aconteceu”, comenta Calarco. Em particular, a equipe liderada por Nevin desenvolveu um processador quântico supercondutor com 72 qubits e o testou com vários códigos de depuração, o maior dos quais é baseado em 49 qubits físicos, enquanto os outros são baseados em 17 qubits. O maior código passou no teste e provou ser o mais eficiente. É um primeiro passo essencial: mesmo que ainda haja muito trabalho a fazer, dizem os pesquisadores, o caminho para futuras aplicações de computadores quânticos finalmente foi aberto.

A próxima meta é 2025, com mil qubits lógicos que podem ser preservados indefinidamente e, talvez, uma década depois, um computador quântico à prova de falhas. “Acreditamos que os computadores quânticos serão um dia usados ​​para identificar novas moléculas de drogas, para criar fertilizantes usando menos energia, para projetar tecnologias sustentáveis ​​mais eficientes, de baterias a reatores de fusão nuclear, e para produzir pesquisas físicas que levarão a avanços que podemos. Ainda não imagino”, observou ele. Google em uma nota. “Devido ao seu grande potencial, também estamos tomando medidas específicas para desenvolver a computação quântica de maneira responsável. Nossas parcerias com governos e a indústria de segurança cibernética ajudam a criar sistemas capazes de proteger o tráfego da Internet contra ataques de computadores quânticos no futuro. Também garantimos que serviços como Google Cloud, Android e Chrome permaneçam seguros e protegidos no futuro quântico.”

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