Há uma opinião entre os especialistas de que o novo processador quântico topológico Microsoft Majorana 1 em férmions hipotéticos de Majorana é semelhante à essência da física quântica, graças à qual o famoso gato de Schrödinger está morto e vivo ao mesmo tempo. Os férmions de Majorana existem apenas em teoria por enquanto, mas isso não impediu a empresa de anunciar a criação de um processador baseado nas partículas ainda não descobertas. Não há partículas, mas há um processador. Fantástico!
Fonte da imagem: Microsoft
Vale lembrar que esta semana a Microsoft apresentou o processador quântico Majorana 1. A solução é chamada de revolucionária porque é a primeira no mundo baseada em um material topológico. Os materiais topológicos se distinguem pelo fato de que a carga está localizada em sua superfície e não penetra profundamente. Isso lhes confere uma série de propriedades interessantes, incluindo o mais alto nível de imunidade a ruído.
Segundo a Microsoft, o processador Majorana 1 é 800 vezes mais resistente a interferências (erros) do que os modelos concorrentes. Dessa forma, a empresa dá a entender que está pronta para criar um computador quântico livre de erros em um futuro próximo. Em outras palavras, os computadores quânticos se tornarão praticamente significativos, com todas as consequências decorrentes: decifrar os códigos mais seguros da atualidade, avanços na ciência dos materiais, farmacologia e, em geral, em todas as esferas da vida e atividade humana.
Apesar das declarações veementes, especialistas estão céticos sobre as alegações da Microsoft. A empresa não forneceu publicamente nenhuma evidência da operação de qubits em férmions Majorana e, portanto, a operação do processador Majorana 1 e da plataforma como um todo também não é apoiada por nenhuma evidência. A empresa foi criticada por isso.
«Se você tiver novos resultados que não estejam relacionados a este artigo, por que não espera até ter material suficiente para uma publicação separada?”, diz Daniel Loss, físico da Universidade de Basileia, Suíça. “Sem ver mais dados sobre como o qubit funciona, não podemos realmente comentar sobre isso”, diz Georgios Katsaros, físico do Instituto Austríaco de Ciência e Tecnologia em Klosterneuburg.
A Microsoft encontrou uma maneira de responder às críticas à publicação antecipada dos “resultados”. “Nós nos esforçamos para publicar os resultados de nossas pesquisas de forma oportuna e aberta, bem como para proteger a propriedade intelectual da empresa”, explica a empresa. Além disso, de acordo com a Microsoft, os resultados da pesquisa foram mostrados a um grupo seleto de físicos que os acharam interessantes e promissores.
«Eu apostaria minha vida que eles veem o que pensam? Não, mas parece muito bom”, disse Steven Simon, físico teórico da Universidade de Oxford, no Reino Unido, que foi informado sobre os resultados. “Não há nenhuma evidência clara que confirme imediatamente, a partir de experimentos, que os qubits consistem em estados topológicos.” Isso será finalmente comprovado se, após o dimensionamento dos dispositivos, eles funcionarem como esperado, acrescentou.
«”Criamos um qubit e mostramos que você não só pode medir a paridade em dois fios paralelos, mas também pode fazer uma medição conectando os dois fios”, diz o pesquisador da Microsoft em sua defesa.
«À medida que fazemos mais tipos de medições, fica cada vez mais difícil explicar nossos resultados usando modelos não topológicos, diz a empresa. — Talvez nunca consigamos convencer a todos disso. Mas explicações não topológicas exigirão cada vez mais ajustes finos.” Em outras palavras, todos os processos demonstrados apontarão que a Microsoft está certa e os críticos errados.
Um pouco mais também se sabe sobre o “côvado de Majorana”. Férmions de Majorana são partículas hipotéticas e diversas de suas características podem ser reproduzidas em estados coletivos de elétrons ou outras partículas elementares. Neste caso, serão quasipartículas. O qubit criado pela Microsoft consiste em dois nanofios de arsenieto de índio conectados por uma ponte no meio, formando um grande H.
Quasipartículas de Majorana na forma de grupos de elétrons são coletadas nas extremidades da estrutura H. Em todos os casos, eles consistem em pares de elétrons de Cooper, cujo “emparelhamento” ocorre por meio do fenômeno da supercondutividade, e o qubit da Microsoft é supercondutor. Então, um único elétron, que não tem par, é injetado em cada um dos dois nanofios. A introdução de um elétron extra desemparelhado cria um estado excitado. Este elétron em cada nanofio existe em um estado “deslocalizado” (sua função de onda é espalhada sobre as duas funções de onda das quasipartículas de Majorana nas extremidades do fio). Tudo isso supostamente permite que o qubit esteja em um estado de superposição.
O artigo original da Microsoft cita medições que mostram que o nanofio de fato contém um elétron extra. Esses testes “por si só” não garantem que o nanofio contenha duas quasipartículas de Majorana, alertam os autores, mas eles têm grandes esperanças nisso.
Acrescentemos que em 2018, cientistas da Holanda, usando dinheiro da Microsoft, conduziram um experimento, com base no qual publicaram um artigo sobre a criação de quasipartículas de Majorana. O artigo foi posteriormente retirado da revista Nature, onde foi publicado. Um dos críticos do artigo que contribuiu para sua retratação, Vincent Mourik, físico do Centro de Pesquisa Helmholtz em Jülich, Alemanha, está confiante: “Em um nível fundamental, a abordagem para construir um computador quântico baseado em qubits Majorana topológicos, conforme proposto pela Microsoft, não funcionará.” O rei, aparentemente, estava nu, como no conto de fadas de mesmo nome.