Sistema de 3.000 qubits opera por 2 horas sem reinício

Sistema de 3.000 qubits opera por 2 horas sem reinício é o mais recente marco da computação quântica, anunciado por pesquisadores de Harvard em estudo publicado na revista Nature.

O protótipo, desenvolvido com apoio do MIT e da startup QuEra Computing, operou de forma contínua por mais de duas horas sem necessidade de reinicialização, superando a limitação do “atom loss”, quando qubits se perdem e descartam informações.

Sistema de 3.000 qubits opera por 2 horas sem reinício

Para atingir a operação estável, a equipe utilizou esteiras de rede óptica – ondas de laser que transportam átomos – e pinças ópticas, capazes de capturar e reorganizar unidades atômicas em grades precisas. O método reabastece até 300 mil átomos por segundo, permitindo que mais de 50 milhões circulem no sistema em duas horas sem perda de dados.

Ao contrário dos bits clássicos, que só podem representar 0 ou 1, os qubits assumem 0, 1 ou ambos simultaneamente. Quando emaranhados, elevam exponencialmente o poder de processamento. Segundo Mikhail Lukin, coautor do trabalho, a possibilidade de substituir qubits perdidos rapidamente pode ser mais relevante que o número total de qubits: “Mostramos como inserir novos átomos sem destruir as informações já armazenadas”.

Outro diferencial é a conectividade dinâmica. “Basicamente, o sistema se torna um organismo vivo”, explica Lukin. Ao reconfigurar as ligações entre os qubits durante o cálculo, o protótipo supera os chips convencionais, cujas conexões são fixas. Essa flexibilidade já viabilizou testes que simulam ímãs quânticos exóticos e implementam novos métodos de correção de erros.

Em janeiro, um grupo do Caltech apresentou um equipamento de 6.100 qubits, mas que manteve o processamento por apenas 13 segundos. A equipe de Harvard acredita que a combinação de escala, preservação da informação quântica e velocidade de operação coloca o campo mais próximo de supercomputadores capazes de realizar bilhões de operações contínuas.

Detalhes do experimento podem ser conferidos na revista Nature, publicação de referência em avanços científicos globais.

Neng-Chun Chiu, líder do estudo, afirma que o próximo passo é aplicar o método em sistemas ainda maiores: “Agora podemos imaginar computadores quânticos rodando por dias”. Para Lukin, “realizar esse sonho está pela primeira vez ao nosso alcance direto”.

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Imagem: Veasey Conway/Harvard Staff Photographer