O chip quântico sicômoro do Google supera computadores clássicos executando amostragem de circuito aleatório

Uma equipe de engenheiros, físicos e especialistas quânticos do Google Research descobriu que reduzir o ruído a um certo nível permite que o chip quântico de sicômoro da empresa supere os computadores clássicos que executam amostragem de circuito aleatório (RCS).

Em seu estudo, publicado no diário Naturezao grupo ajustou as condições sob as quais seu processador estava funcionando para reduzir a quantidade de interferência de ruído a um nível que permitisse superar os computadores clássicos rodando RCS.

Os cientistas da computação têm tentado construir um computador quântico verdadeiramente útil durante várias décadas, mas ainda não construíram um que cumpra a sua promessa inicial – executar algoritmos que levariam centenas, milhares ou mesmo milhões de anos a supercomputadores clássicos para serem concluídos. Ainda assim, tem sido feito progresso contínuo à medida que novas tecnologias são introduzidas.

Os pesquisadores desenvolveram algoritmos que podem ser executados em um supercomputador tradicional ou em um computador quântico como forma de testar suas habilidades entre si. Um desses algoritmos é o RCS, que essencialmente não faz nada além de gerar uma série de números aleatórios.

Um dos maiores obstáculos que os pesquisadores enfrentaram são os erros produzidos pelo ruído ambiental. Isso levou a muitas pesquisas sobre métodos de correção de erros ou, de maneira ideal, métodos para evitar que eles aconteçam. Essa pesquisa levou a descobertas que sugerem que o ruído de fundo no ambiente pode causar erros – esse ruído é de natureza natural ou ambiental; pode vir de mudanças de temperatura, campos magnéticos ou mesmo radiação espacial.

Neste novo estudo, os pesquisadores do Google trabalharam para reduzir o ruído de fundo, parte do qual envolveu colocar o chip em uma câmara quase zero absoluto enquanto o chip estava funcionando. Eles descobriram que mesmo pequenas reduções no ruído, como de uma taxa livre de erros de 99,4% para 99,7%, resultaram em mudanças drásticas nas capacidades.

Eles também foram capazes de reduzir a taxa de erro de seu chip o suficiente para permitir que ele alcançasse uma “vantagem quântica” ao executar o RCS – sugerindo que os cientistas estão cada vez mais perto do sonho de um computador quântico verdadeiramente útil.

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