Os computadores quânticos, famosos por prometerem resolver problemas impossíveis para computadores tradicionais, enfrentam um grande desafio: os erros.
Esses erros são causados pela extrema sensibilidade dos qubits — os blocos de construção dos computadores quânticos — ao ambiente ao seu redor. Até agora, essa fragilidade tornava difícil usar esses computadores para algo prático. Mas os cientistas deram um passo fundamental para mudar isso.
O Que São Qubits e Por Que Eles Erram Tanto?
Nos computadores tradicionais, a menor unidade de informação é o bit, que pode ser 0 ou 1. Já nos computadores quânticos, usamos os qubits, que podem ser 0, 1 ou uma mistura dos dois ao mesmo tempo (graças a um fenômeno chamado superposição). Isso os torna poderosos, mas também extremamente sensíveis a qualquer interferência, como vibrações ou mudanças de temperatura. Esses fatores geram erros, e um único erro pode arruinar todo o cálculo.
Nos anos 1990, os cientistas tiveram uma ideia brilhante: em vez de confiar em um único qubit (que pode errar), por que não usar um grupo de qubits para criar algo mais confiável? Eles chamaram isso de correção de erros quânticos.
Funciona assim:
- Vários qubits físicos (os qubits reais no computador) trabalham juntos para formar um único qubit lógico mais confiável.
- Se algo der errado em um dos qubits físicos, os outros ajudam a corrigir o erro.
- Quanto mais qubits físicos você usar, maior a chance de corrigir os erros.
Mas tem um problema: essa estratégia só funciona se a taxa de erro de cada qubit físico for baixa o suficiente. Caso contrário, adicionar mais qubits piora a situação em vez de ajudar.
O Grande Avanço: A Equipe do Google Supera o Limiar de Erros
A equipe do Google Quantum AI conseguiu, pela primeira vez, mostrar que seus qubits físicos têm uma taxa de erro baixa o suficiente para que a correção de erros funcione na prática. Eles usaram uma técnica chamada código de superfície, que organiza os qubits em uma grade.
- Eles começaram com uma grade pequena (3×3 qubits), chamada de código de distância 3, e mediram a taxa de erro.
- Depois, ampliaram para uma grade maior (5×5 qubits). O resultado? A taxa de erro caiu 40%!
- Por fim, testaram uma grade ainda maior (7×7 qubits) e viram a taxa de erro cair pela metade novamente.
Esse padrão de redução de erros mostrou que os qubits do Google são confiáveis o suficiente para que a correção de erros realmente funcione.
Por Que Isso É Tão Importante?
Esse avanço significa que estamos mais perto de construir computadores quânticos grandes e confiáveis. Com eles, será possível:
- Resolver problemas complexos em química, como criar novos medicamentos.
- Otimizar sistemas gigantescos, como redes de transporte e logística.
- Quebrar sistemas de criptografia que protegem informações digitais (algo que já preocupa muitos governos).
Ainda Há Trabalho a Fazer
Apesar do sucesso, os cientistas ainda estão no início dessa jornada. Até agora, eles demonstraram a correção de erros com um único qubit lógico. O próximo passo é fazer vários qubits lógicos trabalharem juntos, o que será muito mais complicado. Além disso, cada qubit lógico ainda precisa de dezenas ou até centenas de qubits físicos, o que significa que será necessário construir chips quânticos muito maiores.
Esse avanço é como construir a fundação de um prédio: é só o começo, mas essencial para algo muito maior. Agora sabemos que podemos tornar os qubits mais confiáveis, mesmo que eles ainda sejam imperfeitos. Esse é um passo importante rumo ao sonho de usar computadores quânticos para transformar ciência, tecnologia e nossa vida cotidiana.
