Investigadores do Google dizem que alcançaram a “supremacia quântica”

A equipa do Google diz que criou um processador quântico capaz de resolver em 200 segundos uma equação que um computador normal demora 10 mil anos. Mas a IBM questiona os resultados.

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Uma parte do computador quântico do Google em Santa Barbara Reuters/HANDOUT
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O presidente executivo do Google, Sundar Pichai, diz que há ainda um longo caminho a percorrer Reuters/HANDOUT

Esta quarta-feira, o Google anunciou ter atingido a “supremacia quântica” – um estado da computação que permite a novos computadores explorar, simultaneamente, milhares de milhões de soluções para problemas diferentes. O objectivo é resolver equações a uma velocidade que é hoje impossível porque os computadores ditos vulgares têm de explorar as possíveis soluções sequencialmente.

De acordo com a equipa do Google, o processador quântico desenvolvido nos laboratórios da empresa em Santa Barbara, nos EUA, demorou 200 segundos (3,33 minutos) para resolver uma equação matemática que os melhores supercomputadores modernos demorariam dez mil anos. É uma meta que investigadores de todo o mundo ambicionam alcançar desde a década de 1980, embora alguns fabricantes de supercomputadores, como a IBM, já tenham dito que o Google está a exagerar nos valores.

O caso foi divulgado oficialmente esta quarta-feira num estudo publicado pela revista científica Nature. “É o começo de uma nova viagem: descobrir como usar esta tecnologia”, escreve a equipa de Santa Barbara num comunicado sobre os resultados. “Os computadores quânticos poderão resolver problemas que são muito difíceis ou até impossíveis para computadores convencionais – desde desenhar melhores baterias, a descobrir quais as moléculas que fazem medicamentos mais eficazes, a diminuir emissões da produção de adubos.” Outra possível utilização é acelerar o processamento de dados em projectos de inteligência artificial, ou permitir a criação de sistemas de encriptação de mensagens mais seguros.

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Sycamore, o processador de 54 qubits desenvolvido pelo Google

Enquanto um computador clássico codifica informação em bits (diminutivo para dígitos binários) que são impulsos eléctricos que podem representar 0 ou 1, um bit quântico, ou qubit, codifica informação que pode ser 0 e 1 ao mesmo tempo.

“Chama-se a isto sobreposição quântica”, explica Sundar Pichai, presidente executivo do Google, num comunicado sobre os resultados que define como a maior “barreira ultrapassada até agora” na corrida à computação quântica. “E se temos dois qubits, há quatro estados possíveis em sobreposição e que crescem exponencialmente.” O processador utilizado pelo Google na experiência, apelidado de Sycamore pela equipa, tinha 54 qubits

Desde o início do século XX que os cientistas sabem que as leis que governam o mundo subatómico são muito diferentes, e até bizarras, das do mundo macroscópico. Na mecânica quântica, as partículas podem passar instantaneamente de um estado para outro e existir em múltiplos estados ao mesmo tempo. Para ilustrar o estranho mundo das partículas há uma experiência mental muito famosa conhecida como Gato de Shrödinger, em que o gato que se encontra fechado numa caixa pode estar simultaneamente morto e vivo enquanto não se abrir a caixa.

Cepticismo da indústria

Apesar do estudo do Google ter sido publicado agora, desde Setembro que versões não oficiais do teste circulavam na Internet com empresas como a IBM a questionar a veracidade dos resultados. 

Num comunicado publicado online em resposta ao artigo científico, os investigadores da IBM dizem que a equação utilizada pelo Google podia ser realizada por um supercomputador em dois dias – e faria menos erros durante o processo. Além se dedicar à investigação de tecnologia quântica, a IBM também é responsável por criar supercomputadores como os que o processador Sycamore, do Google, derrotou. 

“E isto é a estimativa mais conservadora”, lê-se na explicação da IBM. “Os ditos computadores convencionais têm recursos próprios, como uma hierarquia de memória e cálculos de alta precisão, e uma vasta base de algoritmos”. Para a IBM, é importante considerar todos esses recursos na hora de fazer uma comparação.

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Equipa do Google em Santa Barbara Google

A expressão "supremacia quântica” também tem sido alvo de críticas pela sua semelhança com a expressão "supremacia branca" que dá a entender que há humanos superiores a outros humanos. Em 2019, a computação quântica oferece vários desafios: por exemplo, para funcionarem os qubits têm de ser armazenados a temperaturas extremamente baixas – a 273 graus Celsius negativos. Isto torna estas máquinas pouco práticas e muito caras. 

“Construir sistemas quânticos é uma proeza incrível da ciência e da engenharia, e um desafio formidável. A experiência do Google é uma excelente demonstração de progresso”, reconhece a equipa da IBM. “Mas não deve ser vista como uma prova de que os computadores quânticos são superiores aos computadores convencionais.” Para já. 

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O presidente executivo do Google, Sundar Pichai, diz que há ainda um longo caminho a percorrer Google

O professor e investigador de física John Preskill, do Instituto de Tecnologia da Califórnia e que foi quem primeiro utilizou a expressão “supremacia quântica” em 2012, defende o uso do termo pelo Google. “Uma alternativa é ‘vantagem quântica’, que é muito usada actualmente. Mas para mim, carece do impacto de ‘supremacia'”, escreve Preskill, numa publicação online sobre a controvérsia. “Agora que sabemos que a máquina funciona, pode-se começar a investigação para aplicações mais úteis.”

Ainda irá demorar. “Há um longo caminho a percorrer desde a experiência que desenvolvemos em laboratório até ao desenvolvimento de aplicações práticas no mundo real”,  admite o presidente executivo do Google.

Pode demorar. “Há um longo caminho a percorrer desde a experiência que desenvolvemos em laboratório e o desenvolvimento de aplicações práticas no mundo real”,  admite o presidente executivo do Google. Sundar Pichai compara os resultados anunciados hoje pelo Google com a primeira vez que um foguetão conseguiu ultrapassar a atmosfera terrestre, para depois voltar logo de seguida. “Na altura, alguns perguntaram: para quê ir ao espaço sem chegar a sítio nenhum? Mas foi um grande passo para a ciência porque permitiu aos humanos vislumbrar possibilidades de viagem completamente novas… para a Lua, para Marte, para galáxias além da nossa.”