Computadores quânticos utilizam unidades minúsculas, chamadas qubits, que tiram proveito do comportamento bizarro da matéria subatômica, descrito pela mecânica quântica, para realizar cálculos em velocidade extraordinária, fora do alcance de qualquer computador convencional.
Em artigo publicado na revista Nature em 14 de junho, uma equipe da IBM usou a computação quântica para resolver um problema da física que é chamado modelo de Ising, em homenagem ao físico alemão Ernst Ising (1900-1998).
Trata-se de um sistema formado por imãs minúsculos que interagem segundo as leis do eletromagnetismo. Em teoria, é possível calcular o modo como os imãs evoluem ao longo do tempo sob o efeito dessas interações. Mas, se o número de imãs é relativamente grande, da ordem de uma centena, digamos, o cálculo é demasiado complexo até para os supercomputadores convencionais mais rápidos que existem.
Os pesquisadores da IBM utilizaram um computador quântico com apenas 127 qubits para encontrar a solução do modelo de Ising em um milésimo de segundo! Isso, por si só, não é muito útil. O problema é que qubits são instáveis, porque são facilmente afetados pelas suas interações com o ambiente. Por esse motivo, o resultado não é confiável: a cada vez que repetirmos o mesmo cálculo, a resposta pode ser diferente.
A grande novidade é que a equipe da IBM teria encontrado um método para mitigar os efeitos desse "ruído" causado pelas interações dos qubits com o ambiente ao redor. Curiosamente, o modo como fizeram isso foi introduzindo ruído adicional, o que torna os resultados do cálculo ainda menos confiáveis!
O ponto é que, variando o tamanho e tipo do ruído de forma adequada, eles conseguem identificar os seus efeitos no cálculo e "subtraí-los" do resultado. Na prática, rodaram o programa 600 mil vezes, o que tomou cerca de dez minutos: embora cada uma das respostas obtidas seja pouco confiável em si, a partir do conjunto delas obtém-se uma solução correta para o modelo de Ising.
Para casos particulares simples, em que computadores clássicos conseguem resolver o problema, e podemos comparar, as soluções quânticas mostraram-se iguais ou melhores do que as convencionais. Mas não é claro que isso seja verdade em todos os casos, ou seja, não sabemos se estamos perante um caso de "supremacia quântica". Mas o pessoal da IBM está suficientemente confiante para anunciar uma nova fase na computação quântica, a "era da utilidade".
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