Na Europa, o primeiro computador quântico de 5.000 qubits

O computador quântico de 5000 qubits da D-Wave finalmente chegou à Europa . Ele foi recebido pelo centro de pesquisa alemão Forschungszentrum Jülich, localizado em Jülich, no distrito de Duren. O computador, chamado Advantage, foi apresentado no ano passado na sede da empresa no Canadá. A máquina é agora a primeira a estar localizada em um centro da Europa e já é o ponto de referência para o campo da computação quântica em nosso continente.

O que é um computador quântico?

Agora ouvimos cada vez mais sobre computação quântica ou computação quântica e as vantagens que ela pode trazer em diferentes campos. Mas do que se trata em detalhes e como difere do tipo clássico de cálculo?

A computação quântica é baseada nas leis da mecânica quântica, onde a unidade elementar é o quântico. Essa unidade, a base do quantum, é também a base do qubit , ou bit quântico , que é a unidade de informação utilizada em computadores que operam de acordo com as leis quânticas. Ao contrário do bit, que só pode ter dois estados finitos (1 e 0), o qubit está simultaneamente em ambos, num estado de "sobreposição" dos dois. A computação quântica, nesse sentido, "transforma" a memória em uma superposição de estados.

Os computadores quânticos são capazes de realizar essas operações trabalhando com qubits em vez de bits comuns. Os qubits são feitos com sistemas como a orientação de um fóton ou o spin de um elétron (neste caso falamos de qubits baseados em spin ). Graças à sobreposição é possível processar as informações em um tempo muito menor do que o exigido pelos computadores clássicos, possibilitando os cálculos em paralelo. A quantidade de dados que podem ser representados por um sistema de qubits cresce exponencialmente à medida que as unidades aumentam: a quantidade de informação de n qubits é igual a 2 ^ n bits tradicionais.

Esse tipo de computação também se beneficia do chamado emaranhamento que correlaciona dois ou mais qubits: o estado de cada unidade do sistema depende do estado dos demais constituintes. Isso permite uma importante aceleração dos cálculos.

Computador da D-Wave

O D-Wave Advantage de 5000 qubits é o computador quântico mais poderoso e está operacional há apenas alguns dias. Ao contrário de outros computadores quânticos, como o do Google , não é uma máquina de uso geral , mas só pode realizar operações específicas. Em detalhes, o computador trata de cálculos de otimização , como a busca por mínimos de funções e a otimização de diferentes classes de problemas, como controle de tráfego e treinamento de redes neurais.

Os computadores quânticos prometem grandes oportunidades para nosso futuro e pesquisa na Alemanha. Eles têm o potencial de melhorar a vida cotidiana – em termos de otimização do uso de nossas redes elétricas, otimizando estratégias de investimento no mercado financeiro ou projetando medicamentos mais eficazes. Por esta razão, o Departamento Federal de Pesquisa está fornecendo suporte intensivo e amplo para o desenvolvimento de computadores quânticos. Hoje, o lançamento de um computador quântico na infraestrutura da JUNIQ é um passo importante para levar a Alemanha e a Europa à liderança internacional em computação quântica.

Bettina Start-Watzinger, Ministra Federal da Pesquisa

O Advantage suporta aplicativos com até 1 milhão de variáveis ​​diferentes e 100.000 restrições . O computador já está ativo na computação de aplicações como design de proteínas, organização de recursos, roteamento de tráfego e muitas outras, mesmo em áreas como medicina, finanças, criptografia e controle ambiental.

O marco de 5.000 qubits é fundamental para o progresso. Um computador com essa capacidade computacional é capaz de resolver problemas nos quais há um grande número de combinações, podendo considerá-los todos ao mesmo tempo.

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