O novo processador da Intel pretende colocar a tecnologia quântica em mais mãos: WebCuriosos

Um novo processador quântico construído em silício será em breve disponibilizado a algumas universidades e outras instituições selecionadas nos EUA, dando potencialmente a mais investigadores a oportunidade de mexer em hardware de computação quântica em primeira mão.

Criado pelo fabricante de chips de computador Intel, espera-se que o novo processador – oferecendo o dobro de qubits que um componente semelhante anunciado no ano passado – impulsione a pesquisa em computação quântica e aproxime a tecnologia de se tornar uma realidade prática.

Embora a tecnologia da computação quântica tenha avançado a passos largos, os dispositivos ainda se parecem mais com protótipos ou provas de conceito do que com máquinas práticas, propensos a problemas de estabilidade e erros e exigindo condições de laboratório superespecíficas.

Apelidada de Tunnel Falls, a nova unidade de processamento quântico de 12 qubits (ou QPU) da Intel foi desenvolvida para recrutar cientistas de todo o mundo em uma busca para realizar todo o potencial da computação quântica.

“Tunnel Falls é o chip qubit de spin de silício mais avançado da Intel até hoje e baseia-se nas décadas de experiência em design e fabricação de transistores da empresa”, diz Jim Clarke, diretor de Quantum Hardware da Intel.

“O lançamento do novo chip é o próximo passo na estratégia de longo prazo da Intel para construir um sistema de computação quântica comercial full-stack.”

Assim como o bit é a unidade de cálculo num computador clássico, o qubit é fundamental para as versões quânticas.

Os bits representam um de dois estados, que são construídos em sequências que podem armazenar informações e executar tarefas lógicas simples. Qubits representam combinações complexas de estados. Combinados ou “emaranhados” com outros qubits, esses sistemas podem ser usados ​​para realizar operações únicas que levariam uma série de bits tradicionais por um tempo impraticável para serem executadas.

Empresas incluindo Google e IBM são adotando abordagens diferentes para a Intel, criando versões poderosas da tecnologia que são acessadas remotamente usando software em vez de distribuir o hardware em si.

Ao apostar em QPUs que rodam em silício, como os processadores convencionais dos nossos computadores hoje, a Intel quer facilitar a transição para a computação quântica. De acordo com Eletrônica da Natureza“O silício pode ser a plataforma com maior potencial para fornecer computação quântica ampliada.”

Assim como existem diferentes maneiras de armazenar informações binárias, existem diferentes abordagens para isolar, emaranhar e ler qubits. Nos chips da Intel, incluindo Tunnel Falls, pequenas estruturas chamadas pontos quânticos prendem elétrons individuais, que podem então ser usados ​​para armazenar e ler informações quânticas em virtude de uma propriedade conhecida como spin.

Esses chips podem ser produzidos com apenas alguns ajustes nas linhas normais de produção da Intel, disse a empresa diz.

Isso, por sua vez, os torna mais simples de produzir do que outros tipos de qubits que vimos – embora ainda estejamos falando de uma tecnologia incrivelmente delicada e sofisticada. Com mais qubits produzidos, a Intel poderá compartilhá-los com outros pesquisadores.

“Este nível de sofisticação nos permite inovar novas operações e algoritmos quânticos no regime multi-qubit e acelerar nossa taxa de aprendizagem em sistemas quânticos baseados em silício”, diz Dwight Luhman, membro da equipe técnica do Departamento de Energia dos EUA Laboratórios Nacionais Sandia.

As equipes, incluindo as dos Laboratórios Nacionais Sandia, devem ser capazes de trabalhar para melhorar o desempenho dessas QPUs e reduzir as taxas de erro, o que é um problema perene quando se trata de desenvolvimento de computadores quânticos.

Nem todos concordam que o silício é o caminho a seguir para a computação quântica, mas pesquisas anteriores mostraram que colocar computadores quânticos em componentes usados ​​na computação clássica convencional poderia ser um abordagem viável.

Diversas abordagens podem ser exatamente o que precisamos para resolver os problemas da computação quântica, levando eventualmente a sistemas que podem enfrentar enormes desafios de computação que estão muito além do que as máquinas atuais são capazes de enfrentar.

“Embora ainda existam questões e desafios fundamentais que devem ser resolvidos no caminho para um computador quântico tolerante a falhas, a comunidade acadêmica pode agora explorar esta tecnologia e acelerar o desenvolvimento da pesquisa”, diz Clarke.