China anuncia computador quântico mais rápido do mundo: o que isso muda?

Chamado de Zuchangzhi 2, em referência a um matemático chinês que viveu no século 5, o computador quântico desenvolvido na China é 1 milhão de vezes mais veloz que o Sycamore, máquina quântica do laboratório de inteligência artificial do Google criada em 2019 e, até então, o dispositivo mais avançado do mundo no setor quântico.

De acordo com o físico Pan Jianwei, da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, em Hefei, a nova máquina chinesa realiza em um milissegundo a mesma quantidade de cálculos que um computador comum, como o que nós temos em casa, levaria 30 trilhões de anos para realizar. Para dar a dimensão disso, lembremos que o planeta Terra tem 4,5 bilhões de anos.

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Um relatório com testes feitos no computador quântico foi publicado nas revistas científicas Physical Review Letters e Science Bulletin.

O anúncio chinês tem dois efeitos claros.

O primeiro é o de revelar a enorme disrupção que a indústria de computação deve sofrer nos próximos anos, quando máquinas que funcionem pelo método quântico estiverem disponíveis em institutos de pesquisa, empresas e universidades.

O segundo é posicionar a China na vanguarda da tecnologia global, posição em que disputa a liderança com companhias e institutos americanos.

Computadores quânticos, como indica o próprio nome, usam as menores entidades físicas capazes de interagir com outras conhecidas pelo homem —o quantum— para armazenar informações e processar cálculos.

Enquanto os computadores eletrônicos que conhecemos usam cristais de silício para compor os circuitos que fazem contas, um computador quântico usa estas unidades mínimas, que podem compor um elétron, que por sua vez compõe um átomo.

A diferença de tamanho e de tecnologia permite ganhos dramaticamente exponenciais em capacidade de processamento.

O efeito prático da criação da computação quântica é permitir que máquinas realizem projeções e cálculos que, hoje, são inviáveis mesmo para os supercomputadores mais avançados.

No caso de uma pandemia, como a de covid-19, por exemplo, seria possível simular rapidamente todas as mutações que o novo vírus pode sofrer no corpo humano, bem como testar em modelos virtuais todas as possíveis reações que uma nova vacina poderia causar.

Máquinas quânticas devem, ainda, ter efeito "revolucionário" no desenvolvimento de novas drogas para combater o câncer, por exemplo. A alta capacidade de cálculos permitiria simular como um tumor reagiria a milhares de tipos diferentes de drogas, bem como os efeitos colaterais que causaria no corpo humano.

Em áreas como astronomia, meteorologia e transporte aéreo —que exigem simulações de grande complexidade—, o advento da computação quântica deve ter alto impacto.

Segundo Pan Jianwei, no entanto, máquinas como o Zuchangzhi 2, embora sejam programáveis, ainda estão cinco anos distantes de serem usadas amplamente por institutos de pesquisa.

Entre os diversos obstáculos a serem superados, há um problema clássico que diz respeito aos cálculos binários. Enquanto um "bit" de um PC convencional sempre conterá a informação 0 ou 1, no caso do quantum, ele pode conter 0, 1 ou os dois números ao mesmo tempo, já que, de uma forma simplificada, não poderíamos chamar o quantum de uma partícula "estável", o que o induz a erros de cálculos, o que não é aceitável para fins científicos ou mesmo de mercado.

Há vários métodos para "compensar" estes eventuais erros, criados por empresas do Ocidente, como a IBM, mas nenhuma metodologia é considerada, ainda, suficientemente confiável.

Outras limitações estão no desenvolvimento e fabricação de componentes para estas máquinas e nas condições de temperatura e pressão em que estes computadores podem funcionar.

Para uma máquina quântica, o ambiente deve estar com temperatura próxima dos 273 graus Celsius negativos, algo próximo do zero absoluto, uma condição que não é facilmente reproduzível.