Da superposição ao superacoplamento: no Japão, um computador quântico será conectado ao mais poderoso supercomputador Fugaku

No ano passado, muitos projetos nasceram no mundo para criar sistemas de computação híbridos, consistindo em computadores quânticos interconectados e supercomputadores clássicos. Assim, os sistemas quânticos começarão a explorar os nichos da computação prática muito antes do surgimento de um computador quântico universal. Avançados na construção de supercomputadores, os japoneses estão correndo para tirar proveito disso e criar uma solução funcional até 2025.

Fonte da imagem: Riken Quantum Computing

O Japão planeja conectar nada menos ao futuro sistema quântico, e o sistema com o nível mundial mais forte, que até 2022 ocupou o primeiro lugar na lista dos supersistemas mais poderosos do mundo por dois anos, é o computador Fugaku desenvolvido e produzido em conjunto pela Fujitsu e pelo Instituto de Pesquisa Física e Química RIKEN. O futuro parceiro quântico deste sistema, Fujitsu e RIKEN, também será criado em conjunto, e seu primeiro protótipo será construído na cidade de Wako, Saitamo Prefecture (perto de Tóquio) até março deste ano.

Espera-se que os supercomputadores sejam capazes de aliviar parcialmente tais “doenças infantis” dos sistemas quânticos, como a natureza probabilística dos cálculos (um nível significativo de erros) e o curto tempo de vida dos estados quânticos dos qubits. Observe que hoje os qubits estão realmente conectados a computadores comuns que definem e leem seus estados no processo de execução de algoritmos, portanto, não há nada fundamentalmente novo e complicado na computação clássica quântica híbrida. Mas o nível de complexidade da tarefa futura não pode ser subestimado – o trabalho coordenado no modo de cálculo exigirá novos ambientes de software, ferramentas e até algoritmos.

Para se preparar para a futura colaboração entre Fugaku e o sistema quântico ainda sem nome, o Instituto RIKEN está estabelecendo uma equipe de desenvolvimento que estudará vários métodos e ferramentas de cálculo a partir de 2023 para facilitar a transferência de dados entre o computador quântico e o Fugaku. O sistema está previsto para ser lançado em 2025. Logo depois, os sócios pretendem levar o sistema híbrido ao patamar de um computador quântico “livre de erros”. O Google, por exemplo, promete criar um computador quântico exclusivamente livre de erros até 2029. Os engenheiros japoneses pretendem ultrapassar o Google nisso devido a uma abordagem híbrida.