Majorana 1, o novo chip quântico da Microsoft é de fato um marco?
Topologia é um caminho, mas ainda não há certeza sobre seu atingimento
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A Microsoft anunciou essa semana um avanço significativo em suas capacidades de computação quântica com o lançamento do Majorana 1, supostamente o primeiro chip quântico do mundo alimentado por qubits topológicos.
Já explicamos no artigo "O que é o computador quântico e como ele muda nossa vida?" o que são os qubits. Mas você sabe o que significa qubits topológicos?
Ser "topológico" refere-se à preservação de características mesmo sob determinadas condições severas. Na computação quântica, a topologia é usada para proteger informações quânticas de interferências e erros. Assim, um qubit topológico pode ser manipulado de várias maneiras, mas certas características fundamentais permanecem as mesmas.
Mas, e daí? Qual a importância disso?
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É que os qubits topológicos têm o potencial de resolver alguns dos principais desafios que a computação quântica enfrenta atualmente: a suscetibilidade dos qubits as interferências externas que geram erros e decoerência, ou seja, a perda de informação. Ao utilizar elementos topológicos, os qubits se tornariam mais resistentes a erros e a computação seria mais estável e confiável.
Além disso, as tecnologias atuais não permitem incluir um grande número de qubits e isso impede a construção de um computador quântico escalável, eficiente e preciso. O desenvolvimento da arquitetura topológica dos qubits permitiria esse escalonamento. Segundo a Microsoft, o Majorana 1 permitiria acomodar até um milhão de qubits em um único chip.
Mas como esse efeito topológico é obtido?
Difícil dizer ao certo, mas segundo os dados publicados pela Microsoft, o segredo está na forma como as informações quânticas são codificadas e depende das propriedades topológicas do material usado. Esses qubits utilizariam partículas chamadas férmions de Majorana, que existiriam em pares, em extremidades opostas de um dispositivo topológico. A presença desses pares cria um estado robusto que é resistente a pequenas perturbações locais.
Tudo isso parece fantástico e muito promissor, mas há ceticismo sobre a veracidade das alegações da Microsoft, mesmo após a publicação do relatório na revista Nature.
Alguns pesquisadores ainda não estão convencidos de que os qubits topológicos foram realmente criados.
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O Majorana 1 ainda não é nem um produto de teste, já que não pode realizar nenhum trabalho útil até que seja ampliado com muitos mais qubits. E embora a Microsoft afirme que o chip pode escalar para um milhão de qubits, os detalhes sobre como isso será alcançado são escassos.
O que sabemos até agora é que o Majorana 1 é supostamente alimentado por uma nova arquitetura chamada Núcleo Topológico, que utiliza topoconductores, um tipo inovador de material que permite observar e controlar partículas chamadas Majoranas. Essas partículas ajudam a produzir qubits mais confiáveis e escaláveis, que são a unidade básica da computação quântica. Aguardemos os próximos capítulos.
As opiniões expressas neste texto são de responsabilidade exclusiva do(a) autor(a) e não refletem, necessariamente, o posicionamento e a visão do Estado de Minas sobre o tema.
