Objetivo desejado desde os anos 1980, a corrida para construir um computador quântico funcional pode finalmente estar perto de ser alcançada. Cientistas e engenheiros, que por décadas se dedicaram à intersecção entre física avançada e ciência da computação, acreditam que, agora, estão vendo a linha de chegada.

Uma série de avanços técnicos recentes colocou gigantes da tecnologia em uma corrida para transformar experimentos de laboratório em sistemas operacionais em grande escala. Esses computadores prometem resolver problemas além das capacidades das versões tradicionais, especialmente em áreas como ciência de materiais e inteligência artificial.

Em junho, a IBM revelou planos para construir o primeiro computador quântico de grande escala e tolerante a falhas até o final da década, após publicar um novo projeto que preencheu lacunas importantes em suas versões anteriores. Jay Gambetta, chefe da iniciativa quântica da empresa, disse que "não parece mais um sonho. Eu realmente sinto que conseguimos decifrar o código e que seremos capazes de construir essa máquina até o final da década."

Além da IBM, o Google também está no caminho para construir uma máquina em escala industrial até 2029, depois de superar um dos maiores obstáculos técnicos no ano passado. No entanto, apesar de progressos significativos, ainda há desafios de engenharia pela frente, especialmente em relação à instabilidade dos qubits, que são as unidades fundamentais da computação quântica.

Os qubits podem ser feitos de diferentes materiais, como supercondutores ou íons aprisionados, mas ambos representam desafios. Os primeiros, usados por IBM e Google, exigem temperaturas extremamente baixas, perto do zero absoluto, tornando o controle do sistema muito difícil. Por outro lado, as abordagens baseadas em fótons e átomos prometem maior estabilidade, mas apresentam desafios na velocidade de computação e na conexão entre qubits.

Assim, a principal dificuldade em escalar esses sistemas está na instabilidade dos qubits, que perdem rapidamente seus estados quânticos, causando descoerência ou "ruído". Para resolver esse problema, a correção de erros quânticos se torna essencial. O Google foi pioneiro em demonstrar um chip quântico capaz de realizar correção de erros enquanto aumenta de tamanho, uma técnica vista como crucial para a escalabilidade da tecnologia.

Além de IBM e Google, empresas como Amazon e Microsoft também estão explorando diferentes abordagens para superar esses obstáculos. A Darpa, agência dos Estados Unidos para pesquisa avançada de defesa, também iniciou um estudo no ano passado para identificar quais empresas podem alcançar uma escala prática de forma mais rápida, sinalizando interesse governamental na tecnologia.

Quais os benefícios da computação quântica?

Computadores quânticos armazenam informações como qubits, que podem existir como zero e um ao mesmo tempo, permitindo cálculos muito mais poderosos e rápidos do que os computadores tradicionais.

Utilizando os princípios da mecânica quântica, esses sistemas podem simular materiais e moléculas com precisão extrema, acelerando avanços em áreas como desenvolvimento de novos medicamentos, otimização de processos e IA.

Além disso, a computação quântica pode resolver problemas de criptografia e segurança digital que são praticamente impossíveis de serem resolvidos com a tecnologia atual, abrindo portas para inovações em diversas indústrias.