Anúncios de imprensa de fornecedores de computação quântica muitas vezes implicam, com grande alarde, que seus últimos desenvolvimentos marcam um ponto de virada na pesquisa. Isso tende a desencadear uma enxurrada de respostas de empresas concorrentes, com cada uma tentando mostrar ao mercado que está progredindo mais rapidamente.

No entanto, o fato permanece: não há garantias de que um computador quântico prático seja possível. Embora os pesquisadores permaneçam esperançosos, cada aumento de escala e cada nova tecnologia introduz novos desafios que precisam ser resolvidos.

Se não há nenhum produto real à vista, por que anunciar alguma coisa?

Uma razão importante é que os pesquisadores demonstrem seus avanços e mostrem que estão agregando valor. A pesquisa em computação quântica requer gastos significativos, e o retorno do investimento será substancial se um computador quântico puder resolver problemas anteriormente considerados insolúveis. No entanto, esse retorno não é garantido, nem o prazo para quando um computador quântico útil pode ser alcançado.

Para continuar a receber financiamento e apoio para o que, em última análise, é uma aposta, os pesquisadores precisam mostrar progresso - para seus chefes, investidores e partes interessadas. Quando uma empresa anuncia um avanço, outras empresas se sentem compelidas a seguir o exemplo ou correm o risco de serem percebidas como ficando para trás.

Os anúncios de computação quântica também têm um escopo mais amplo – um efeito halo que reforça a imagem de uma empresa como inovadora e voltada para o futuro. Algumas das empresas que afirmam liderar o caminho na pesquisa de computação quântica, como o Google, Amazon e Microsoft, querem ser vistas como pioneiras em tecnologia – ser revolucionária é uma parte fundamental de sua identidade de marca. Se e quando a computação quântica se tornar prática, uma reputação estabelecida pode ajudar no sucesso comercial.

A pesquisa ainda está em andamento

Os bits quânticos (qubits) são os blocos de construção da linguagem pela qual as informações são armazenadas e manipuladas em um computador quântico: quanto mais qubits, maior a combinação de valores que o computador pode usar para cálculos. Resolver problemas computacionais do mundo real com algoritmos quânticos requer muitos qubits úteis (mantendo as informações quânticas corretas).

Infelizmente, à medida que o número de qubits aumenta, também aumenta a complexidade dos erros devido ao ruído quântico e problemas de controle de circuito. Desenvolver computadores quânticos tolerantes a falhas (ou seja, confiáveis, no jargão clássico da computação) livres de erros computacionais com milhares de qubits é o objetivo principal da pesquisa em computação quântica.

Apesar dessas dificuldades fundamentais, a nascente indústria de computação quântica parece mais dinâmica do que nunca. A partir de dezembro de 2024, vários players importantes anunciaram avanços de pesquisa em rápida sucessão, especificamente em relação à redução de erros ao lidar com mais qubits e maior poder de computação.

O Google apresentou o processador Willow, um chip de computação quântica supercondutor de 105 qubits que reduz exponencialmente os erros à medida que o número de qubits aumenta. O Willow completou uma computação de benchmark (a emulação de circuitos quânticos) em menos de cinco minutos. De acordo com o Google, essa tarefa levaria 10 septilhões de anos para os supercomputadores atuais, o que é bilhões de vezes mais do que a idade do universo.

Então, a Microsoft anunciou o Majorana 1, o primeiro chip quântico do mundo alimentado por uma arquitetura de núcleo topológico. Esse desenvolvimento aproveita as quasipartículas de Majorana - que se comportam como suas próprias antipartículas - para criar qubits resistentes a erros.

A Amazon seguiu com o lançamento de seu primeiro chip de computação quântica, o Ocelot. O chip aproveita a correção de erros quânticos bosônicos usando "cat qubits", uma nova abordagem projetada para reduzir significativamente os recursos necessários para a correção de erros - potencialmente reduzindo-os em até 90% em comparação com os métodos tradicionais.

Em seguida, a D-Wave Quantum anunciou que seu computador quântico havia superado um dos supercomputadores clássicos mais poderosos do mundo na resolução de simulações complexas. A empresa afirma que seu computador quântico de recozimento realizou simulações de materiais magnéticos em minutos - tarefas que levariam quase um milhão de anos e usariam mais energia do que o consumo anual de eletricidade do mundo se resolvidas usando um supercomputador clássico construído com clusters de GPU.

Mais recentemente, o Q-CTRL, trabalhando com a Nvidia e a Oxford Quantum Circuits, reivindicou uma redução significativa nos custos de computação clássica usando GPUs aceleradas para supressão de erros quânticos.

Além das inovações técnicas, há sinais de crescente interesse governamental, acadêmico e corporativo. A IBM e o governo basco anunciaram planos para instalar o primeiro IBM Quantum System Two da Europa no Centro Computacional Quântico IBM-Euskadi, na Espanha. Além disso, a IBM lançou recentemente um novo data center quântico e região de nuvem na Alemanha.

O valor dos anúncios

Assim que tais anúncios são feitos, cientistas e pesquisadores os examinam em busca de fraquezas e hipérboles. Os benchmarks usados para esses testes estão sujeitos a imenso debate, com muitos críticos argumentando que os cálculos não são problemas práticos ou que o sucesso em um problema não implica aplicabilidade mais ampla. No caso da Microsoft, a falta de dados revisados por pares significa que há incerteza sobre se a partícula da Majorana existe além da teoria.

O método científico incentiva o debate e a repetição, com o objetivo de chegar a um consenso sobre o que é verdadeiro. No entanto, na computação quântica, o hype de marketing e a necessidade de demonstrar o avanço têm prioridade sobre a verificação de alegações, tornando difícil colocar esses anúncios no contexto do quadro geral.

A indústria de data center deve se preparar para a computação quântica? É provável que seja muito cedo para considerar a computação quântica para aplicações comerciais. Estão a ser feitos progressos, embora lentamente. Mesmo que um computador quântico prático seja criado, levará anos para que eles se tornem populares. As alegações precisarão ser verificadas, o hardware precisará ser fabricado e as redes de suprimentos precisarão ser desenvolvidas. Além disso, os governos provavelmente intervirão devido às possíveis implicações para a segurança nacional.

De acordo com os especialistas consultados pelo Uptime Institute, um computador quântico útil ainda está, pelo menos, a uma década de distância. Quando este analista cobriu a computação quântica pela primeira vez em 2017, os especialistas diziam exatamente a mesma coisa. O fato é que ninguém sabe ao certo.