A Microsoft revelou hoje sua estratégia para construir seu próprio supercomputador quântico, utilizando qubits topológicos, nos quais seus pesquisadores vêm trabalhando há alguns anos. Embora ainda haja diversos marcos a serem alcançados, Krysta Svore, vice-presidente de desenvolvimento quântico avançado da Microsoft, afirmou que a empresa acredita ser possível construir um supercomputador quântico capaz de realizar um milhão de operações quânticas confiáveis por segundo, utilizando esses qubits, em menos de 10 anos. Essa é uma perspectiva inovadora, uma vez que a indústria como um todo pretende superar a atual era da computação quântica de escala intermediária ruidosa (NISQ).
“Pensamos em nosso plano e no tempo para o supercomputador quântico em termos de anos, em vez de décadas“, disse Svore.
No ano passado, a Microsoft anunciou um avanço significativo, quando sua equipe destacou pela primeira vez sua capacidade de criar qubits baseados em Majorana. Os qubits Majorana possuem a vantagem de serem extremamente estáveis (especialmente quando comparados às técnicas tradicionais), porém, também são extremamente difíceis de serem criados.
A Microsoft apostou cedo nessa tecnologia e, um ano após o anúncio desse marco, a equipe publicou um novo artigo, revisado por pares, na Physical Review B, da American Physical Society, que comprova a conquista desse primeiro marco em direção ao supercomputador quântico. Para alcançar esse ponto, a Microsoft apresentou resultados de dispositivos e dados muito mais abrangentes do que há um ano, quando divulgou esse trabalho pela primeira vez.
“Hoje, estamos verdadeiramente nesse nível de implementação fundamental“, afirmou Svore. “Temos máquinas quânticas ruidosas de escala intermediária. Elas são construídas em torno de qubits físicos e ainda não são suficientemente confiáveis para realizar algo prático e vantajoso, seja para a ciência ou para a indústria comercial. O próximo nível que precisamos alcançar, como indústria, é o nível resiliente. Precisamos ser capazes não apenas de operar com qubits físicos, mas também de pegar esses qubits físicos, incorporá-los em um código de correção de erros e utilizá-los como uma unidade para funcionar como um qubit lógico“. Svore argumenta que será necessário um computador quântico capaz de realizar um milhão de operações quânticas confiáveis por segundo e ter uma taxa de falha de uma em cada trilhão de operações para atingir esse ponto.
O próximo passo agora é construir qubits protegidos por hardware, e Svore afirmou que a equipe está fazendo grandes progressos nesse trabalho. Esses qubits serão pequenos, com menos de 10 mícrons de lado, e suficientemente rápidos para realizar uma operação de qubit em menos de um microssegundo. Após isso, a equipe planeja trabalhar na entrelaçamento desses qubits e operá-los por meio de um processo chamado trança, um conceito discutido, principalmente como teoria, desde o início dos anos 2000.
A partir desse ponto, a meta será construir um sistema multiqubit menor e demonstrar um sistema quântico completo.
Obviamente, trata-se de uma estratégia ambiciosa, e considerando o tempo que a Microsoft levou para alcançar o primeiro marco, será necessário esperar para ver como a equipe conseguirá executar agora. Com IBM, IonQ e outros competindo por resultados semelhantes – embora utilizando métodos mais estabelecidos para construir seus qubits -, estamos, de certa forma, em uma corrida armamentista para superar a era NISQ.
Além de compartilhar sua estratégia, a Microsoft também anunciou hoje o Azure Quantum Elements, sua plataforma para acelerar a descoberta científica, combinando computação de alto desempenho, IA e computação quântica, bem como o Copilot for Azure Quantum, um modelo de IA especialmente treinado que pode auxiliar cientistas e estudantes a gerar cálculos e simulações relacionados à computação quântica.
