28/06/2023

Folha: Computação quântica e os avanços da IBM

Reprodução da coluna de Marcelo Viana na Folha de S. Paulo

Computadores quânticos utilizam unidades minúsculas, chamadas qubits, que tiram proveito do comportamento bizarro da matéria subatômica, descrito pela mecânica quântica, para realizar cálculos em velocidade extraordinária, fora do alcance de qualquer computador convencional.

Em artigo publicado na revista Nature em 14 de junho, uma equipe da IBM usou a computação quântica para resolver um problema da física que é chamado modelo de Ising, em homenagem ao físico alemão Ernst Ising (1900-1998).

Trata-se de um sistema formado por imãs minúsculos que interagem segundo as leis do eletromagnetismo. Em teoria, é possível calcular o modo como os imãs evoluem ao longo do tempo sob o efeito dessas interações. Mas, se o número de imãs é relativamente grande, da ordem de uma centena, digamos, o cálculo é demasiado complexo até para os supercomputadores convencionais mais rápidos que existem.

A grande novidade é que a equipe da IBM teria encontrado um método para mitigar os efeitos desse “ruído” causado pelas interações dos qubits com o ambiente ao redor. Curiosamente, o modo como fizeram isso foi introduzindo ruído adicional, o que torna os resultados do cálculo ainda menos confiáveis!

O ponto é que, variando o tamanho e tipo do ruído de forma adequada, eles conseguem identificar os seus efeitos no cálculo e “subtraí-los” do resultado. Na prática, rodaram o programa 600 mil vezes, o que tomou cerca de dez minutos: embora cada uma das respostas obtidas seja pouco confiável em si, a partir do conjunto delas obtém-se uma solução correta para o modelo de Ising.

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