Cientistas desafiam alegações de supremacia quântica do Google

Lá em 2019, um artigo vazou alegando que físicos do Google usaram seu computador quântico, Sycamore, para executar um cálculo que sobrecarregaria o supercomputador mais poderoso do mundo. Cientistas chineses recentemente desafiaram essa afirmação executando com sucesso a computação idêntica em questão de horas usando o poder de computação das GPUs atuais. Seus resultados provam que um supercomputador usando a tecnologia de hoje provavelmente poderia bater o recorde anterior do Sycamore e consequentemente superar a supremacia quântica do Google.

Os pesquisadores de computação quântica do Google originalmente executaram o cálculo complexo em 200 segundos (pouco mais de três minutos), um feito que eles alegaram que levaria o supercomputador mais rápido em mais de 10.000 anos. Com base nesse resultado, a equipe afirmou ter alcançado um marco significativo conhecido como supremacia quântica. 

A supremacia quântica é o ponto em que um dispositivo quântico pode resolver problemas que, de outra forma, não poderiam ser resolvidos pela tecnologia clássica em qualquer período de tempo razoável.

Nem todo mundo acreditava na autoproclamada supremacia do Google em 2019. Outro grande player no espaço da computação quântica, a IBM, desafiou as alegações do Google desde o início. Os pesquisadores alegaram que a mesma tarefa poderia ser realizada em questão de dias com a quantidade certa de recursos disponíveis, invalidando a alegação de supremacia quântica do Google.

Cientistas chineses provaram com sucesso o ponto de vista da IBM atacando o problema original usando algoritmos avançados e poder computacional das GPUs atuais para completar o cálculo. Um relatório da Science observa que o esforço usou 512 GPUs – um número que está longe de ser insondável ao considerar quantas unidades as operações de mineração de criptomoeda às vezes usam.

O poder de computação da GPU combinado com algoritmos avançados concluiu o mesmo cálculo em várias horas. Os resultados, que eram impensáveis ​​de acordo com os resultados da pesquisa vazada de 2019, fornecem evidências para apoiar as alegações de que um supercomputador grande o suficiente poderia, de fato, rivalizar com a conquista anterior de Sycamore.

A computação convencional depende de bits, as unidades de informação mais básicas da computação. Esses bits podem existir como apenas um de dois valores, 0 ou 1.

A computação quântica depende de bits quânticos, ou qubits, compostos por uma superposição de 0 e 1. Como um bit, um qubit pode ser igual a 0 ou 1. No entanto, ele tem a propriedade adicional de igualar 0 e 1 simultaneamente, resultando em computação muito maior potencial.

A conquista não invalida as conquistas quânticas anteriores do Google, nem significa que o hardware de processamento padrão pode “alcançar” os recursos do quantum. O principal cientista do Google Quantum AI, Sergio Boixo, disse que o artigo original de 2019 reconheceu a provável melhoria futura dos algoritmos clássicos, mas não acredita que a abordagem de computação clássica de hoje possa acompanhar as tecnologias quânticas.

A afirmação de Boixo é precisa, dada a taxa de crescimento quântico desde 2019. O Sycamore original do Google era um processador de 53 qubits. Em 2021, a IBM revelou seu Eagle de 127 qubits, e seu roteiro quântico parece quebrar a barreira de 1.000 qubits em algum momento de 2023.