Google Quantum AI reduz custo de processamento para a criação de estados mágicos em computadores quânticos

A Google Quantum AI anunciou um avanço técnico significativo na eficiência de processamento de seus computadores quânticos, reduzindo drasticamente o custo computacional para a criação de estados mágicos. Esses blocos de cálculo são essenciais para que as máquinas realizem operações complexas, mas, até então, consumiam cerca de 95% da capacidade do processador, deixando apenas 5% para a execução real de tarefas.

Otimização de processamento e correção de erros

Para solucionar a ineficiência, a equipe desenvolveu um método que, em vez de buscar qubits perfeitos — que são facilmente desestabilizados por ruídos ambientais e térmicos —, injeta um sinal imperfeito no processador. O chip então realiza medições sucessivas para filtrar e descartar erros, resultando em blocos de cálculo de alta pureza.

A implementação dessa técnica no processador Willow permitiu:

• Uma redução de erros 40 vezes maior em comparação aos estados não cultivados;
• Atingir uma fidelidade lógica de 99,99% nos estados T;
• A transferência de dados limpos entre diferentes áreas do chip sem corrupção de informações.

O desenvolvimento enfrentou obstáculos técnicos, como variações elétricas e oscilações de temperatura no ambiente de teste que geravam leituras inconsistentes. A solução veio através da modificação dos controles de hardware e da criação de um sistema onde o próprio processo de cultivo atua como ferramenta de calibração.

Impacto prático e escalabilidade

Este progresso complementa resultados obtidos há um ano, quando o processador Willow, em parceria com a Universidade de California em Berkeley, utilizou o algoritmo Quantum Echoes para medir estruturas moleculares e distâncias em compostos químicos 13 mil vezes mais rápido que os supercomputadores atuais. Enquanto aquele teste provou a utilidade para a biotecnologia e ciência de materiais, a nova técnica garante que essa precisão seja mantida a longo prazo.

Apesar do sucesso experimental, o desafio agora migra da física teórica para a engenharia de hardware. Para que a tecnologia seja viável fora do laboratório, é necessário fabricar processadores em larga escala com milhões de componentes integrados. Isso exige a superação de barreiras físicas complexas, como a miniaturização de componentes e a manutenção de temperaturas próximas ao zero absoluto.

Sergio Boixo, liderando o projeto, indica que a transição da teoria para a prática acelera o desenvolvimento, estimando que um computador quântico funcional e livre de erros possa surgir em dez anos. O foco atual da operação é a otimização da engenharia para reduzir os custos de fabricação, tornando a escalabilidade do sistema economicamente viável.