A Quantinuum, a empresa de computação quântica especializada em íons presos formada a partir da fusão da unidade de computação quântica da Honeywell e uma startup quântica com sede em Cambridge, afirma ter desbloqueado o que chama de “o caminho confiável para a computação quântica tolerante a falhas”. (abre em nova aba). Essa frase, que lança sombra em outras buscas de tolerância a falhas enquanto promete uma estrada viável para o futuro da quantum, é apoiada pela mais recente pesquisa da empresa em sistemas quânticos.
publicado ontem em forma de pré-impressãoa pesquisa descreve uma nova abordagem que conecta a aristocrática Casa de Borromeo da Itália e seu brasão à “ação assustadora à distância” do emaranhamento quântico.
Os Anéis Borromeanos do brasão da Casa Borromeo são uma interessante representação visual do emaranhamento quântico: aquele estranho fenômeno que deixa grupos de partículas ligadas de tal forma que todas simplesmente passam a fazer parte de um mesmo sistema, apesar da ausência de qualquer tipo de ligação física. ligação ou proximidade. E, assim como em um sistema quântico, remover um dos anéis significa remover a conexão entre todos eles — o equivalente ao fenômeno da decoerência quântica.
A pesquisa da Quantinuum concentrou-se na tentativa de conectar qubits emaranhados com base em anyons não abelianos (nonabelions sendo sua versão abreviada), criando suas ligações para serem como as dos anéis borromeanos: as partículas se movem em torno umas das outras em seus padrões circulares, maximizando o proximidade de partícula (útil para aumentar os tempos de coerência) enquanto adiciona resiliência a eventos desencadeadores de decoerência. Ao todo, a equipe demonstrou emaranhamento quântico em 32 qubits baseados em íons.
“Não há duas partículas em torno uma da outra, mas todas juntas estão ligadas”, diz Ashvin Vishwanath, físico teórico da Universidade de Harvard em Cambridge, Massachusetts, e coautor do artigo. “É realmente um estado incrível da matéria, do qual não temos uma percepção muito clara em nenhuma outra configuração.”
Com qualquer nova pesquisa (e especialmente em relação à computação quântica, uma máquina de hype no nível do ChatGPT), é importante estar ciente dos proponentes e detratores.
Comentando o artigo publicado pela Quantinuum para NaturezaSteven Simon, físico teórico da Universidade de Oxford, no Reino Unido, disse que há “enorme beleza matemática neste tipo de sistema físico, e é incrível vê-los realizados pela primeira vez, depois de muito tempo”.
Michael Manfra, um físico experimental da Purdue University em West Lafayette, disse Natureza que a máquina da Quantinuum não criava realmente não-abelions; em vez disso, simulou suas propriedades (e apenas algumas delas). Quantinuum concorda – mas eles também argumentam que as partículas se comportam de tal maneira que satisfazem a definição nonabelion, e que as marcas de seleção para um sistema de computação quântica tolerante a falhas estavam lá.
Portanto, embora a parte do “caminho confiável” precise de mais atenção, aparentemente não há dúvida de que os resultados do Quantinuum são conquistas em si mesmos.
Curiosamente, a pesquisa da Quantinuum e as reivindicações de uma estrada encontrada para o verdadeiro dimensionamento da computação quântica colidem com a própria Microsoft – a empresa também está buscando qubits topológicos em seu trabalho de computação quântica, uma maneira diferente de abordar os sistemas quânticos do que os qubits anteriores da cadeia de íons da Quantinuum e os supercondutores da IBM qubits, por exemplo.
Mas enquanto a abordagem da Quantinuum simula os comportamentos topológicos dos qubits nonabelian para tirar proveito dos efeitos do “Anel Borromean” na robustez, a Microsoft está buscando qubits feitos de qualquer pessoa física – uma abordagem que pode fornecer benefícios muito mais fortes do que a abordagem adotada pela Quantinuum.
Em suma, ainda há dúvidas sobre se o “caminho confiável para a computação quântica tolerante a falhas” foi desbloqueado com a publicação pré-impressa de ontem ou não. Mas passos foram dados adiante; Quantinuum agora certamente estará tentando descobrir onde termina.