A empresa de computação quântica PsiQuantum está fazendo uma parceria com o estado de Illinois para construir a maior instalação de computação quântica com sede nos EUA, anunciou a empresa hoje.
A empresa, que tem sede na Califórnia, diz que seu objetivo é abrigar um computador quântico contendo até 1 milhão de bits quânticos, ou qubits, nos próximos 10 anos. No momento, os maiores computadores quânticos têm cerca de 1.000 qubits.
Os computadores quânticos prometem realizar uma ampla gama de tarefas, desde a descoberta de medicamentos até a criptografia, em velocidades recordes. As empresas estão usando diferentes abordagens para construir os sistemas e trabalhando arduamente para ampliá-los. Tanto a Google quanto a IBM, por exemplo, fabricam os qubits com material supercondutor. A IonQ cria qubits prendendo íons por meio de campos eletromagnéticos. A PsiQuantum está criando qubits a partir de fótons.
Uma grande vantagem da computação quântica fotônica é a capacidade de operar em temperaturas mais altas do que os sistemas supercondutores. “Os fótons não sentem calor e não sentem interferência eletromagnética”, diz Pete Shadbolt, cofundador e diretor-científico da PsiQuantum. Essa imperturbabilidade torna a tecnologia mais fácil e mais barata de ser testada em laboratório, diz Shadbolt.
Ela também reduz os requisitos de resfriamento, o que deve tornar a tecnologia mais eficiente em termos de energia e mais fácil de ser ampliada. O computador do PsiQuantum não pode ser operado em temperatura ambiente, pois precisa de detectores supercondutores para localizar fótons e realizar a correção de erros. Mas esses sensores só precisam ser resfriados a alguns graus Kelvin, ou um pouco menos de –450ºF. Embora essa seja uma temperatura gelada, ainda é mais fácil de atingir do que a necessária para sistemas supercondutores, que exigem resfriamento criogênico.
A empresa optou por não construir computadores quânticos em pequena escala (como o Condor da IBM, que usa pouco mais de 1.100 qubits). Em vez disso, seu objetivo é fabricar e testar o que ela chama de “sistemas intermediários”. Esses sistemas incluem chips, gabinetes e detectores de fótons supercondutores. A PsiQuantum afirma que seu alvo são esses sistemas de maior escala, em parte porque os dispositivos menores não conseguem corrigir adequadamente os erros e operar a um preço realista.
Fazer com que sistemas de menor escala realizem um trabalho útil tem sido uma área de pesquisa ativa. Mas “apenas nos últimos anos, vimos as pessoas despertarem para o fato de que os sistemas pequenos não serão úteis”, diz Shadbolt. Para corrigir adequadamente os erros inevitáveis, ele diz, “é preciso construir um sistema grande com cerca de um milhão de qubits”. A abordagem economiza recursos, diz ele, porque a empresa não gasta tempo montando sistemas menores. No entanto, o fato de não os utilizar torna a tecnologia da PsiQuantum difícil de comparar com o que já existe no mercado.
A empresa não compartilhará detalhes sobre o cronograma exato do projeto de Illinois, que incluirá uma colaboração com a Universidade de Chicago e várias outras universidades de Illinois. A empresa diz que espera iniciar a construção de uma instalação semelhante em Brisbane, na Austrália, no próximo ano, e espera que essa instalação, que abrigará seu próprio computador quântico de grande escala, esteja totalmente operacional até 2027. “Esperamos que Chicago siga o mesmo caminho em termos de operacionalidade do local”, disse a empresa em um comunicado.
“É tudo ou nada [com o PsiQuantum], o que não significa que seja inválido”, diz Christopher Monroe, cientista da computação da Duke University e ex-funcionário da IonQ. “É apenas difícil medir o progresso ao longo do caminho; por isso, é um tipo de investimento muito arriscado.”
Há obstáculos significativos pela frente. A construção da infraestrutura para essa instalação, especialmente para o sistema de resfriamento, será o aspecto mais lento e mais caro da construção. E quando a instalação for finalmente construída, será necessário aprimorar os algoritmos quânticos executados nos computadores. Shadbolt diz que os algoritmos atuais são muito caros e consomem muitos recursos.
A complexidade do projeto de construção pode parecer assustadora. “Esse pode ser o sistema eletrônico óptico quântico mais complexo que os seres humanos já construíram, e isso é difícil”, diz Shadbolt. “Nós nos confortamos com o fato de que ele se assemelha a um supercomputador ou a um data center, e estamos construindo-o usando as mesmas fábricas, os mesmos fabricantes contratados e os mesmos engenheiros.”
Por: Sarah Ward
Sarah é membro editorial da MIT Technology Review.
Sarah Ward
