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Computação quântica: conheça o homem que vai construir o computador quântico do Google


John Martinis é um dos maiores especialistas do mundo em computação quântica, um campo crescente da ciência que tem como objetivo processar informações em velocidade superalta usando a física de partículas muito pequenas, como elétrons e fótons. Agora, depois de anos como professor de física na Universidade da Califórnia em Santa Barbara, nos Estados Unidos, ele vai trabalhar para o Google.

Ele e sua equipe de Santa Barbara vão construir uma nova geração de hardware de computação quântica. A contratação pela Quantum A.I. Google Lab foi anunciada essa semana.


Embora Martinis vá manter sua afiliação com a Universidade de Santa Barbara e continuar a orientar seus alunos de doutorado lá, ele vai passar a maior parte de seu tempo desenvolvendo uma pesquisa no Google. Essa contratação mostra que a empresa está procurando expandir para a computação quântica, dada sua vasta influência financeira e acessibilidade a praticamente todos os recursos existentes atualmente.

Isso inclusive poderia significar um sério avanço para a computação quântica de uma maneira geral.

Quantum A.I. Google Lab

O Google lançou seu A.I. Quantum Lab no ano passado para testar uma máquina chamada D-Wave Two, um sistema intrigante, mas controverso que atua como um computador quântico e nos faz acreditar que a computação quântica pode desempenhar um papel fundamental em muitas das ambições futuras do gigante das tecnologias, que vão desde autocondução de carros e outros robôs a melhores sistemas de análise preditiva para produtos como o Google Now e mais.

Graças ao que é chamado de princípio da superposição da mecânica quântica, esse sistema pode processar dados para tais projetos em velocidades que são exponencialmente mais rápidas do que as que estamos acostumados nas máquinas de hoje. O que parece excelente, não? Máquinas mais rápidas significam trabalho mais rápido e mais tempo livre para se divertir nos outros produtos do Google.

Mas a comunidade científica tem recebido a máquina D-Wave com um certo ceticismo, questionando se ela é realmente um computador quântico e se pode realmente oferecer algo que a gente não tenha acesso a partir de máquinas convencionais. Sendo assim, a contratação de Martinis representa um novo peso para as ambições da companhia.

Computação Quântica além da D-Wave

Martinis está, naturalmente, entre aqueles que questionam o D-Wave.

Em junho passado, Martinis e vários outros cientistas publicaram artigos cuja conclusão é que as máquinas D-Wave realmente não são mais rápidas do que os laptops e desktops normais que conhecemos hoje. Mas elas também não são inimigas. Martinis já tem trabalhado com as máquinas D-Wave por alguns anos e se diz muito impressionado com o trabalho que o Google tem feito com o produto.

O consenso geral agora, segundo ele, é que os computadores D-Wave exibem um comportamento quântico. A verdadeira questão, explica ele, é se esse comportamento realmente acelera os computadores. Embora sua equipe esteja trabalhando separadamente desse projeto no Google, ele acha que o seu trabalho pode, eventualmente, ajudar as máquinas D-Wave a tirar melhor proveito do comportamento quântico.

Em busca de soluções

Um dos maiores problemas nessa área de computação quântica é a estabilidade dos computadores. Por isso, Martinis e sua equipe estão focados na busca de soluções para essa questão. Os computadores quânticos dependem de partículas que estão no que é chamado de “estado quântico”, o que significa que podem ficar em dois estados diferentes ao mesmo tempo, ou mesmo em uma combinação dos dois. O problema é que estas partículas, chamadas de qubits, normalmente ficam em um estado quântico por apenas uma fração de segundo, e com a interferência de outras partículas esse estado pode ser mudado quase que instantaneamente.

Os pesquisadores chamam esta perda de informação quântica de “decoerência”, e ela faz com que seja difícil fazer qualquer cálculo confiável com um computador quântico.

A boa notícia é que Martinis e sua equipe estão fazendo progressos nesta área. Em abril passado, foi publicado um artigo detalhando seu trabalho sobre a criação de um computador cinco qubit que consegue manter a informação quântica usando materiais supercondutores e um sistema de correção de erros que cria uma espécie de back-up de qubits para cada peça de armazenamento de informações. Agora, eles conseguiram aumentar a máquina para nove qubits, e esperam dobrar esse número a cada ano de pesquisa.

O Dom do Google

O projeto de desenvolvimento da D-Wave foi principalmente focado em tentar construir máquinas com o maior número de qubits possível, sem se concentrar muito no problema da “decoerência”, segundo Martinis. Ao combinar o trabalho feito com a D-Wave com os esforços do seu outro trabalho em alcançar estabilidade, Martinis e sua equipe acham que podem empurrar todo o campo da computação quântica para frente. 


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