Os computadores quânticos são extremamente sensíveis a interferências de qualquer tipo – eletromagnética, mecânica e térmica. Para combatê-los, os sistemas quânticos são colocados sobre uma base sólida, blindados e resfriados a temperaturas próximas do zero absoluto. Mas mesmo essa proteção transcendental não elimina os erros – os primeiros inimigos da execução de algoritmos. Existem duas maneiras de contornar o problema: fisicamente e algoritmicamente. A IBM escolheu o segundo caminho.
Fonte da imagem: IBM
Como provaram os especialistas do Google, um computador quântico totalmente tolerante a falhas pode ser criado se cada qubit lógico, cujos estados são usados para realizar cálculos, for suportado por uma matriz de 1.000 qubits físicos que corrigem seus erros. Assim, para criar um computador quântico universal de valor aplicado, é necessária uma plataforma quântica de um milhão de qubits. Tal exigência adia o aparecimento de um sistema quântico comercial universal por décadas, se não mais, algo que a IBM não está categoricamente disposta a tolerar.
A IBM está trabalhando em algoritmos e configurações lógicas de qubit que permitirão que vários erros de qubit sejam corrigidos a um custo menor para circuitos dedicados. Assim, no início deste verão, foi publicado um artigo no qual pesquisadores da IBM comprovam o valor prático de uma plataforma quântica com mais de 100 qubits usando o exemplo de seu próprio sistema baseado no processador Eagle de 127 qubits.
Hoje, a IBM foi ainda mais longe. Os especialistas da empresa comprovaram cientificamente a possibilidade de reduzir em uma ordem de grandeza o número de qubits físicos necessários para a correção de erros. Isso ajudará tanto novos algoritmos quanto uma nova arquitetura na configuração de qubits. Os pesquisadores da empresa estimam que a nova abordagem exigirá apenas 1/10 dos qubits físicos usados atualmente para correção de erros.
«Esses métodos são um trampolim para o mundo da computação tolerante a falhas”, disse o pesquisador da IBM, Sergei Bravy, “e este novo código aproxima este mundo. Este é um resultado promissor e nos indica onde devemos procurar códigos de correção de erros ainda melhores.”
Ao mesmo tempo, os pesquisadores admitem: “A correção prática de erros está longe de ser um problema resolvido. No entanto, estes novos códigos e outros avanços na área aumentam a nossa confiança de que a computação quântica tolerante a falhas não só é possível, mas é possível sem a necessidade de um computador quântico desnecessariamente grande.”