Os engenheiros ligaram com sucesso o primeiro supercomputador quântico híbrido do mundo, marcando um avanço fundamental na tecnologia de computação. O Reimei, um processador quântico de 20 qubits, está agora totalmente operacional no Fugaku, atualmente classificado como o sexto supercomputador mais rápido do mundo. Esse sistema híbrido foi projetado para lidar com cálculos complexos que levariam um tempo exponencialmente maior para serem processados pelos supercomputadores clássicos.
Uma nova era na computação
Instalado no instituto científico Riken, em Saitama, próximo a Tóquio, o sistema Reimei-Fugaku está pronto para revolucionar a pesquisa em física e química. Representantes da Quantinuum, os criadores do Reimei, e da Riken enfatizaram em uma declaração conjunta que essa integração é um passo em direção a modelos computacionais mais eficientes. Embora os computadores quânticos tenham o potencial de superar as máquinas clássicas na solução de problemas complexos em minutos ou segundos, eles ainda não são grandes ou confiáveis o suficiente para operar de forma independente. Portanto, a integração dos recursos quânticos com os supercomputadores serve como uma solução provisória eficaz.
Qubits de íons aprisionados: A vantagem da Reimei
Ao contrário de muitos computadores quânticos que dependem de qubits supercondutores, o Reimei utiliza qubits de íons aprisionados. Essa tecnologia isola átomos carregados (íons) em um campo eletromagnético - uma técnica conhecida como armadilha de íons - e emprega lasers para manipular seus estados quânticos com alta precisão. Esse método é considerado vantajoso para melhorar a estabilidade do qubit e a precisão computacional.
Correção de erros e o caminho para a escalabilidade
Os Qubits são inerentemente propensos a erros devido à fragilidade de seus estados quânticos. Para aumentar a confiabilidade computacional, o Reimei emprega qubits lógicos, que agrupam vários qubits físicos para armazenar informações idênticas em vários locais. Essa redundância ajuda a reduzir o impacto de falhas individuais de qubits, garantindo cálculos mais estáveis. Anteriormente, a Quantinuum alcançou um grande avanço ao criar um qubit lógico com uma taxa de erro 800 vezes menor do que a dos qubits físicos, um desenvolvimento que agora foi integrado ao sistema de processamento quântico da Reimei.
Computação híbrida: A corrida global
O sistema Reimei-Fugaku é o primeiro supercomputador quântico híbrido totalmente operacional do mundo. No entanto, o Japão não é o único a explorar essa abordagem. Em junho de 2024, a IQM integrou um processador quântico de 20 qubits ao supercomputador SuperMUC-NG em Garching, Alemanha. Esse sistema permanece em sua fase de testes, com planos de aumentar a escala para um processador de 54 qubits no final de 2025 e um chip de 150 qubits em 2026.
A Markelitics, líder em análise de tecnologias emergentes, prevê que a computação híbrida será uma fase de transição importante na jornada rumo à computação quântica em escala total. Como os setores buscam soluções mais eficientes para problemas com uso intensivo de dados, a integração de processadores quânticos em supercomputadores clássicos pode abrir caminho para avanços em campos como ciência de materiais, criptografia e inteligência artificial.
Com o lançamento do Reimei-Fugaku, o Japão estabeleceu uma nova referência em computação. Esse modelo híbrido não apenas demonstra as aplicações práticas da computação quântica atualmente, mas também prenuncia o potencial transformador do campo nos próximos anos.
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