Um computador quântico provou, pela primeira vez, que pode superar incondicionalmente os computadores clássicos em uma tarefa específica. Diferentemente dos bits tradicionais, que só assumem valores 0 ou 1, os qubits utilizados na computação quântica podem existir em múltiplos estados simultaneamente, permitindo armazenar e processar uma quantidade exponencialmente maior de informações.
Principais destaques da conquista:
- Supremacia quântica comprovada: tarefa impossível para computadores clássicos com os mesmos recursos;
- Uso eficiente de qubits: 12 qubits foram suficientes para realizar uma tarefa que exigiria 62 bits clássicos;
- Manipulação de estados emaranhados: explorando o vasto espaço de Hilbert da memória quântica;
- Impacto em criptografia e simulação: aplicações em segurança de dados e modelagem de sistemas complexos;
- Base para pesquisas futuras: abre caminho para integração de computadores quânticos em problemas do mundo real.
Como foi realizado o experimento
Os pesquisadores desenvolveram um desafio matemático projetado para explorar a vantagem da memória quântica. O experimento envolvia duas partes do sistema quântico, conhecidas como Alice e Bob:
- Alice criava um estado quântico complexo e o transmitia como mensagem.
- Bob precisava medir esse estado e prever seu conteúdo antes que Alice concluísse a preparação.
A tarefa foi repetida mais de 10.000 vezes para garantir precisão e consistência. A análise revelou que um computador clássico precisaria de pelo menos 62 bits de memória, enquanto o dispositivo quântico completou a tarefa com apenas 12 qubits, comprovando a eficiência exponencial dos processadores quânticos.
O significado da vantagem quântica
Essa forma de superioridade, chamada de supremacia da informação quântica, demonstra que os sistemas quânticos podem gerar e manipular estados emaranhados de alta complexidade, explorando o chamado espaço de Hilbert, o vasto recurso de memória quântica que torna impossível a reprodução do mesmo desempenho por máquinas clássicas.
Benefícios dessa conquista incluem:
- Criptografia mais segura, com protocolos resistentes a ataques tradicionais;
- Modelagem acelerada de sistemas complexos, essencial para desenvolvimento de medicamentos e novos materiais;
- Simulações de fenômenos quânticos, abrindo portas para pesquisas científicas avançadas.
Caminho para aplicações reais
Essa prova incondicional de supremacia quântica aproxima a computação quântica de aplicações do mundo real, mostrando que os processadores atuais já podem acessar sua capacidade exponencial de memória.
Embora ainda existam desafios técnicos e de escalabilidade, o estudo marca um novo padrão na ciência da computação, abrindo oportunidades para integrar essas máquinas em áreas estratégicas da indústria e pesquisa científica.
