A Amazon Web Services (AWS) revelou o Ocelot, um novo chip de computação quântica desenvolvido para reduzir significativamente os custos e a complexidade associados à correção de erros quânticos.
Segundo a empresa, o Ocelot pode diminuir em até 90% os recursos necessários para implementar essa tecnologia, marcando um passo importante na evolução de computadores quânticos mais eficientes e escaláveis.
O chip foi criado pelo AWS Center for Quantum Computing, localizado no Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech). A arquitetura do Ocelot foi projetada desde o início com foco na correção de erros, um dos maiores desafios da computação quântica. Este avanço pode acelerar a chegada de aplicações práticas dessa tecnologia em áreas como ciência, criptografia e desenvolvimento de novos materiais.
Diferenças entre computadores quânticos e convencionais
Os computadores quânticos diferem fundamentalmente dos computadores clássicos na forma como processam informações. Enquanto os computadores convencionais utilizam bits, representados por 0 ou 1, os computadores quânticos operam com qubits (bits quânticos), que podem estar simultaneamente nos estados 0 e 1 devido à propriedade da superposição. Além disso, o entrelaçamento quântico permite que múltiplos qubits compartilhem informações instantaneamente, aumentando exponencialmente a capacidade de processamento.
No entanto, essa tecnologia enfrenta desafios significativos. Os qubits são extremamente sensíveis ao ambiente e suscetíveis a interferências externas, como vibrações ou radiação cósmica. Esse fenómeno, conhecido como “ruído” quântico, pode causar erros nos cálculos e comprometer a fiabilidade dos sistemas.
A inovação do Ocelot
O Ocelot introduz uma abordagem inovadora ao utilizar “cat qubits”, inspirados no conceito do Gato de Schrödinger. Esses qubits têm a capacidade de suprimir certos tipos de erros naturalmente, reduzindo drasticamente os recursos necessários para a correção de erros. A arquitetura do chip integra esses componentes num design compacto que utiliza dois microchips de silício empilhados e conectados eletricamente.
Cada microchip contém circuitos compostos por materiais supercondutores e elementos específicos para estabilização e deteção de erros. Os cientistas da AWS desenvolveram processos avançados para melhorar o desempenho desses materiais, incluindo o uso de tântalo nos osciladores que geram sinais elétricos estáveis.
De acordo com Oskar Painter, responsável pela área de hardware quântico na AWS, o design do Ocelot priorizou a correção de erros desde o início. Essa abordagem permitiu reduzir em até dez vezes os recursos necessários para alcançar um sistema funcional em comparação com métodos convencionais.
Próximos passos e impacto futuro
Embora o Ocelot ainda seja um protótipo em fase experimental, os testes realizados demonstraram sua capacidade de armazenar informação quântica com maior eficiência. Os resultados reforçam a viabilidade da arquitetura baseada em cat qubits como base para sistemas maiores e mais avançados no futuro.
Fernando Brandão, diretor de ciência aplicada da AWS, destacou que avanços contínuos nos materiais e processos de fabrico serão essenciais para superar os desafios restantes. A empresa planeia continuar investindo em investigação fundamental para escalar a tecnologia e torná-la prática para aplicações reais.
Conclusão
O lançamento do chip Ocelot representa um progresso significativo no campo da computação quântica. Com uma arquitetura projetada para otimizar a correção de erros e reduzir custos, este desenvolvimento pode aproximar a indústria da implementação prática dessa tecnologia.
No entanto, ainda há barreiras técnicas a superar antes que computadores quânticos possam ser amplamente utilizados. A AWS permanece comprometida com a inovação contínua nesse domínio emergente.
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