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Chineses atingem supremacia quântica com computador fotônico

Pesquisadores chineses afirmaram ter alcançado a supremacia quântica ao construir um computador quântico capaz de realizar cálculos em uma velocidade trilhões de vezes mais rápida do que os supercomputadores mais potentes atualmente em uso.

O feito ocorre pouco mais de um ano após a Google ter anunciado, em outubro de 2019, que sua máquina Sycamore havia calculado em minutos uma operação que levaria 10 mil anos para ser processada num computador clássico.

Fonte: Chao-Yang Lu/Divulgação
Imagem física da interferência quântica óptica (Fonte: Chao-Yang Lu/Divulgação)

Em um artigo publicado na revista Science, pesquisadores chineses da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, na cidade de Hefei, garantem que Jiuzhang, o computador desenvolvido por eles, concluiu em minutos o que o mais potente supercomputador existente levaria 2 bilhões de anos para concluir.

O funcionamento dos dois experimentos opera de maneiras de diferentes. Enquanto o da Google constrói circuitos quânticos a partir de metal supercondutor e superfrio, a máquina chinesa conseguiu o avanço de manipular partículas de luz. O chamado computador quântico fotônico foi considerado um “marco” por especialistas.

Metodologia 

Fonte: Yihan Luo/Reprodução
O computador quântico Jiuzhang funciona enviando partículas de luz  (Fonte: Yihan Luo/Reprodução)

Os computadores comuns trabalham com linguagem binária, na qual as informações são processadas por bits, representadas por 1 e 0. Nos computadores quânticos, os conjuntos de bits são substituídos por qubits, que podem ser encontrados como 0, 1 ou 0 e 1 ao mesmo tempo, o que é chamado de superposição, e oferece uma opção de “atalho” para a máquina.

A ideia é que quanto mais qubits forem alinhados para trabalhar em conjunto, mais rápido será o processamento. Só que esse alinhamento é o grande desafio para os cientistas. No Sycamore da Google, havia 54 qubits, dos quais 53 se mostraram viáveis. Mas o ideal, para os pesquisadores, é que centenas de milhões de qubits estejam disponíveis.

Por isso, os cientistas chineses utilizaram, em sua máquinas, uma abordagem conhecida como “amostragem do bóson gaussiano”, desenvolvida na Paderborn University na Alemanha, por Christine Silberhorn.

Trabalhando com essa partícula fundamental, que inclui fótons, Han-Sen Zhong e equipe transferiram o cálculo da distribuição de probabilidade para muitos bósons, cujas ondas quânticas interferem umas nas outras, e fazem com que a posição das partículas ocorra de forma aleatória.

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