Em 18 de março, Chetan Nayak, uma equipe quântica da Microsoft da Microsoft, apresentou novos dados sobre o chip de computação quântica da empresa na Cúpula de Física Global da American Physical Society em Anaheim, Califórnia. Era para acalmar um debate furioso entre os físicos, mas os pesquisadores permanecer cético dos resultados. “Eu nunca senti que haveria um momento em que todos estão totalmente convencidos”, disse Nayak Natureza Em um artigo de 18 de março.
O controvérsia Centros na alegação de fevereiro da Microsoft de que ele havia construído um novo tipo de hardware quântico – um qubit topológico, feito de um padrão de elétrons em um pequeno fio. A Microsoft alegou que o qubit é menos propenso a erros. Isso tornaria os computadores quânticos mais fáceis de aumentar para algo grande o suficiente para serem realmente úteis. Mas na revista Artigo que acompanha o comunicado, os editores escreveram que a Microsoft não havia mostrado conclusivamente os elétrons formando o padrão de assinaturaconhecido como Modos zero majorana. Em 2021, Microsoft teve que retrair uma afirmação semelhante.
Quando os computadores quânticos se tornam úteis, os consumidores comuns não devem esperá -los como dispositivos pessoais.
“O discurso e o ceticismo fazem parte do processo científico”, disse o porta -voz da Microsoft, Craig Cincotta, diz A beira. Ele aponta para melhorias adicionais desde o artigo que acompanha, onde a Microsoft diz que a equipe controlou e mediu um aspecto específico do qubit.
Os dados mais recentes que a Microsoft apresentou na terça -feira é “Just Ruído”, diz o físico Sergey Frolov, da Universidade de Pittsburgh. (Na terça -feira, Nayak reconheceu que o sinal era difícil de ver por causa do ruído elétrico.)
Em um comunicado, Nayak diz A beira que a Microsoft está confiante em seu dispositivo. “É claro que o nível de interesse e excitação são muito altos”, diz ele.
Além da controvérsia, a indústria sofre de hype. Os campeões da Quantum Computer dizem que revolucionarão a ciência, a criptografia e as finanças dos materiais. Pesquisas teóricas indicam que eles poderiam um dia vencer computadores regulares em determinadas tarefas demoradas e abrir novos domínios da computação. Mas a linha do tempo é incerta. Em janeiro, Jensen Huang, da Nvidia expressou dúvida Essa computação quântica comercial existiria em 15 anos, desencadeando os estoques de computação quântica a cair. Ele tentou acompanhar esses comentários em 20 de março, quando hospedou “Quantum Day” na conferência GTC da NVIDIA, mas Os estoques relacionados à quantum caíram novamente.
No entanto, os pesquisadores de computação quântica têm trabalhado duro. Nos últimos meses, o Google, a Amazon e várias startups anunciaram uma série de melhorias incrementais. Ficamos nos perguntar quanto os consumidores mais longos terão que esperar pelas aplicações assassinas da Quantum Computing. Os computadores quânticos estão chegando à sua nuvem ou telefone no futuro? Para que e para quem são?
“O discurso e o ceticismo fazem parte do processo científico.”
Os computadores quânticos não poderão enfrentar nada útil por pelo menos mais uma década, diz a física Andrea Morello, da Universidade de Nova Gales do Sul da Austrália. E isso é se os investidores não perderem paciência e pularão. A tecnologia continua sendo um problema de pilha completa, desde a engenharia os materiais até os qubits, até conectar os qubits, a fabricar os chips em escala-e sem mencionar o software.
Os investidores estão por aí porque o pagamento pode ser enorme. Os computadores quânticos oferecem um paradigma completamente novo para computação. Ao contrário de um computador convencional, que codifica informações como binárias e zeros, um computador quântico representa informações como uma probabilidade de um e zero, conhecido como superposição. A superposição é um conceito da mecânica quântica: por exemplo, um elétron pode existir como uma superposição ou probabilidade de vários locais. Você também pode pensar em superposição como uma moeda lançando no ar. Antes de pousar, não são cabeças nem caudas, mas em um estado de superposição de ambos. Da mesma forma, o qubit pode representar informações como alguma probabilidade de um e zero.
Os pesquisadores fabricam qubits físicos de diferentes materiais – para o Google, Amazon e IBM, cada qubit é um pequeno circuito de supercondutor; Startups notáveis estão usando íons, átomos e fótons como qubits. Neste ponto, não está claro qual material é melhor.
Todos os qubits obedecem à matemática da mecânica quântica. As moléculas também. É por isso que os especialistas prevê Simulações de química precisa e rápidapara descobrir novos materiais para melhores baterias, mais fertilizantes favoráveis ao clima e novos medicamentos médicos. Atualmente, para simular essas reações, os cientistas dependem de supercomputadores, que são inexatos e lentos.
Uma aceleração quântica também pode diminuir outras indústrias. Os bancos estão investigando algoritmos de otimização quântica para melhorando as previsões financeiras. Os algoritmos quânticos podem tornar os algoritmos de IA mais eficientes em termos de energia. Eles também devem ser capazes de quebrar os métodos de criptografia existentes; A previsão estimulou a pesquisa sobre formas mais robustas de criptografia.
Mas primeiro, os pesquisadores precisam reduzir os erros em um computador quântico em geral e torná -los maiores.
E quando os computadores quânticos se tornam úteis, os consumidores comuns não devem esperá -los como dispositivos pessoais. Especialistas atualmente imagine futuros computadores quânticos como um chip especializado em um supercomputador ou como um data center. De qualquer maneira, os usuários acessariam a máquina através da nuvem. Também é improvável que os computadores quânticos sejam úteis para tarefas diárias, como processamento de texto ou navegação na Internet. Suas aplicações propostas são amplamente especializadas em campos técnicos, como produtos farmacêuticos e finanças.
O progresso recente foi animador. Os primeiros computadores quânticos de nota, incorporados na última década, foram muito errados para executar algoritmos úteis. Ultimamente, os pesquisadores descobriram como corrigir erros de computação, codificando uma única unidade de informação em vários qubits físicos em vez de um. Usando esta abordagem, Google e Amazon mostraram que seus computadores quânticos podem armazenar informações de maneira mais confiável sem que as máquinas se tornem mais propensas a erros à medida que aumentam. Os resultados podem abrir caminho para computadores quânticos maiores e úteis.
Ainda assim, um salto para os físicos é uma polegada para o resto de nós. A “memória” quântica do Google e da Amazon armazenou apenas uma única unidade de informação quântica, conhecida como qubit lógico. Um computador quântico útil precisará de milhares, talvez um milhão de qubits físicos, correspondendo a centenas ou milhares de qubits lógicos. Os pesquisadores precisam reduzir o número de qubits físicos para codificar uma unidade de informação. No recente anúncio da Amazon, eles precisavam apenas de nove qubits físicos por unidade de informação, em comparação com os 105 qubits físicos que o Google precisava. “Estamos muito longe dos resultados e aplicativos grandes, alucinantes e de mudança do mundo”, diz Morello.
“É um equilíbrio muito delicado. Tem uma chance de as pessoas ficarem entediadas ou serem superexcitadas e muito zangadas …”
Os EUA, a União Europeia e os governos do Reino Unido prometeram financiamento nos bilhões de bilhões para desenvolver computação quântica. Para os EUA, o principal rival é a China, que derramou US $ 15 bilhões em financiamento público em computação quântica, de acordo com o Mercator Institute for China Studies, um think tank, com sede na Alemanha.
O dinheiro também flui no setor privado. Crunchbase relatou isso A computação quântica recebeu US $ 1,5 bilhão em financiamento de risco em todo o mundo em 2024uma alta histórica em comparação com o recorde anterior de US $ 963 milhões em 2022.
Mas construir a tecnologia é difícil. Os pesquisadores precisam mostrar progresso para manter seus investidores felizes, além de temer suas expectativas para mantê -los pacientes. A preocupação é um potencial “inverno quântico”, onde o excesso de hipoteca leva a expectativas e decepções infladas, e os investidores retiram o financiamento. O desenvolvimento da IA passou por essas épocas de resfriamento. Os pesquisadores fizeram o primeiro chatbot de IA na década de 1960, mas o campo estava muito otimista sobre a velocidade do desenvolvimento. Quando eles não entregaram, financiadores retiroulevando a dois “Winters de IA” do final dos anos 60 a meados dos anos 90.
“As pessoas preferem manter um perfil baixo o suficiente para ser legal e um pouco agitado, para que possam continuar colhendo os benefícios lentamente”, diz Frolov. “Mas acho que é um equilíbrio muito delicado. Ele tem uma chance de as pessoas ficarem entediadas ou superexcitadas e realmente zangadas” quando os computadores quânticos não entregam de acordo com suas expectativas.
A ansiedade por perder a confiança de seus financiadores levou ao atual furor dos físicos sobre as reivindicações da Microsoft. Frolov, juntamente com vários outros pesquisadores, passou anos chamando o que ele disse que eram discrepâncias entre os anúncios da Microsoft e seus dados experimentais. A comunidade parece ser mais receptiva às críticas recentemente, diz ele.
Tais são as dores de crescimento envolvidas na construção de um computador quântico. Seu potencial permanece atraente, mas a linha de chegada ainda está longe. Enquanto isso, os físicos continuarão brigando com o progresso incremental – desde que o dinheiro continue fluindo.
