A Microsoft anunciou ontem seu próprio roteiro para a construção de um supercomputador quântico, cristalizando seu caminho ao longo dos anos de pesquisa da empresa em qubits topológicos. No ano passado, a Microsoft teve a descoberta de que “apostou” que valeria a pena sua pesquisa em qubits topológicos, um tipo de qubit (ainda mais) exótico do que o normal. Agora, a empresa está dizendo que pode passar do avanço da pesquisa para um supercomputador quântico funcional em menos de uma década.
Isso é de acordo com o vice-presidente de desenvolvimento quântico avançado da Microsoft, Krysta Svore, que em entrevista ao TechCrunch disse que na Microsoft, “Pensamos em nosso roteiro e no tempo para o supercomputador quântico em termos de anos, em vez de décadas”.
Agora, isso é. um “roteiro” bastante agressivo. É claro que a Microsoft está no caminho com o qual se comprometeu publicamente há algum tempo – a empresa avançou sua pesquisa em computação quântica em várias outras áreas, mesmo com a falta de um qubit topológico único e coerente sendo mostrado até o ano passado . Existem muitas áreas da computação quântica que poderiam ser trabalhadas enquanto a Microsoft esperava que seus qubits topológicos acontecessem – como mecanismos de controle, redução de ruído, implantação e outros. Áreas onde as pesquisas da empresa já estavam alinhadas com a certeza de que realmente conseguiriam produzi-las, enredá-las e mantê-las coerentes.
“Hoje, estamos realmente neste nível de implementação fundamental”, disse Svore ao TechCrunch. “Temos máquinas quânticas barulhentas de escala intermediária. Eles são construídos em torno de qubits físicos e ainda não são confiáveis o suficiente para fazer algo prático e vantajoso em termos de algo útil. Para a ciência ou para a indústria comercial. O próximo nível que precisamos alcançar como indústria é o nível resiliente. Precisamos ser capazes de operar não apenas com qubits físicos, mas precisamos pegar esses qubits físicos e colocá-los em um código de correção de erros e usá-los como uma unidade para servir como um qubit lógico”.
Essencialmente, a Microsoft precisa fazer o mesmo trabalho que outras empresas têm feito em seus próprios qubits: a Microsoft precisa dimensionar o número de qubits que pode implantar; tem que garantir que esses qubits sejam resilientes (estáveis) para que possam ser usados para cálculos complexos; e tem que encontrar maneiras de reduzir a taxa de erro. A Microsoft espera alcançar seu supercomputador quântico assim que atingir uma taxa de um milhão de operações quânticas por segundo, com uma taxa de falha de uma por trilhão de operações.
Atualmente não está claro quantos qubits serão necessários para isso na arquitetura qubit topológica da Microsoft, mas hoje em dia, uma taxa de cerca de dois qubits de correção de erros é necessária para cada qubit de trabalho (o valor muda com a tecnologia, assim como a confiabilidade dos qubits, facilidade de fabricação e muitos outros fatores).
A Microsoft está basicamente dizendo que eles são tão concorrentes na construção do primeiro supercomputador quântico do mundo quanto outras potências quânticas. E não tem sido um caminho fácil: um dos subtítulos no post do blog da Microsoft relacionado ao anúncio diz Uma abordagem de alto risco e alta recompensa. E a empresa é, sem dúvida, o lar de alguns dos pesquisadores quânticos mais talentosos que o mundo já viu – que a Microsoft alcançou seu avanço em qubits topológicos é prova suficiente disso. Mas, para ser justo, a IBM também; o mesmo acontece com o Quantinuum, que (curiosamente) também se envolveu em qubits topológicos para sobrecarregar a correção de erros em seus qubits de íons presos; o mesmo acontece com a Intel, que também está fazendo grandes progressos no projeto, fabricação e entrega de suas QPUs (Quantum Processing Units), assim como outras empresas focadas em computação quântica.
A menos que seu produto seja vaporware ou alguma versão moderna de óleo de cobra, não há como você trabalhar no campo da computação quântica sem ter alguns dos cérebros mais impressionantes de nossas gerações (o mesmo vale para outros campos da ciência, é claro).
No entanto, alguns dos concorrentes da Microsoft já estabeleceram seus pontos de apoio relativos na indústria. Eles forneceram unidades de processamento quântico (QPUs), soluções baseadas em software ou acesso baseado em nuvem puro para hardware de computação quântica. E o próprio roteiro da IBM também deixa espaço para que ela alcance seu próprio supercomputador quântico na mesma época que a Microsoft, mesmo que a empresa não tenha sido tão afiada em afirmar que chegaria na década como a Microsoft foi ontem.
Todas essas empresas trabalham com seus qubits de escolha há mais tempo do que a Microsoft – todas elas certamente encontraram obstáculos e dificuldades imprevistas para trazer sua visão de computação quântica para a vida que ela já tem. A Microsoft certamente encontrará obstáculos comparáveis, mesmo que sua tecnologia seja diferente das outras. Como qualquer engenheiro lhe dirá, e como os anos como entusiastas de hardware nos ensinaram extensivamente, as especificações no papel (ou na pesquisa) nem sempre se traduzem no mundo real.
Mas então, é aí que a Microsoft, uma empresa de dois trilhões de dólares, entra em cena. Não há nada como enormes quantias de financiamento para resolver os problemas, não é?
Svore terminou dizendo que a Microsoft está a caminho de construir seus qubits confiáveis. A empresa espera que eles tenham cerca de 10 nm de tamanho cada, o que, embora pequeno, não é tão pequeno quanto os qubits de silício que a Intel já tem girando e trabalhando para pesquisa em sua Tunnel Falls QPU. Mas, para ser justo, o mundo quântico não funciona exatamente da mesma maneira que os transistores; alguns qubits sendo menores não significa automaticamente que é mais fácil simplesmente misturar mais deles no caminho para um milhão de qubits.
Curiosamente, a Microsoft também ofereceu uma nova métrica para medir o desempenho de um computador quântico – parece que o padrão CLOPS proposto pela IBM não se alinhava com a visão da Microsoft. A Microsoft acha que seu acrônimo rQOPS proposto (abreviação de Quantum Operations Per Second confiável), que mede quantas operações confiáveis podem ser executadas em um segundo, é um ajuste melhor.
Ninguém nunca acreditou que a Microsoft estava dormindo na sombra de esperançosos qubits topológicos, enquanto outras empresas avançavam com outros tipos de qubits mais bem compreendidos. A empresa estava simplesmente enrolando-se em torno de sua tecnologia escolhida. Agora promete entregar um supercomputador quântico – aqueles que causarão estragos em qualquer criptografia padrão não quântica – em menos de uma década. A empresa agora espera correr à frente de seus concorrentes, apesar de seu início mais lento. Mas a Microsoft agora tem uma visão muito mais clara do caminho a seguir; e o tiro inicial na computação quântica ainda não parou de soar nos ouvidos da indústria.