A Amazon Web Services (AWS) anunciou na última semana o Ocelot, seu mais recente chip de computação quântica, projetado para reduzir drasticamente os custos e desafios da correção de erros quânticos. Segundo a empresa, a nova tecnologia pode diminuir em até 90% os recursos necessários para esse processo, acelerando significativamente a viabilidade de aplicações práticas da computação quântica. O avanço, desenvolvido pelo AWS Center for Quantum Computing, representa um passo essencial na construção de computadores quânticos confiáveis e escaláveis, capazes de resolver problemas que desafiam os sistemas clássicos.
Arquitetura inovadora e os cat qubits
Diferente de abordagens convencionais, o Ocelot foi concebido desde o início com a correção de erros como prioridade. Para isso, a AWS implementou os chamados “cat qubits”, um tipo de qubit projetado para suprimir automaticamente determinados erros, reduzindo significativamente a necessidade de correção ativa. Esses qubits permitem um aumento na confiabilidade dos cálculos quânticos, um dos principais desafios para a viabilização comercial da tecnologia.
O chip é composto por dois microchips de silício empilhados, cada um medindo aproximadamente 1 cm², interligados eletricamente. Em sua superfície, camadas de materiais supercondutores formam os circuitos quânticos. O Ocelot conta com 14 componentes principais: cinco qubits de dados (os cat qubits), cinco circuitos de buffer para estabilização e quatro qubits adicionais para detecção de erros.
Reduzindo custos e acelerando a adoção quântica
A grande promessa do Ocelot é reduzir significativamente os recursos necessários para a correção de erros, tornando os computadores quânticos mais acessíveis e eficientes. Segundo Oskar Painter, diretor de Quantum Hardware da AWS, a nova tecnologia pode reduzir o custo dos chips quânticos em até um quinto das abordagens atuais, potencialmente acelerando em cinco anos o cronograma para um computador quântico plenamente funcional.
“Com os avanços recentes na pesquisa quântica, a questão não é mais ‘se’, mas ‘quando’ computadores quânticos práticos estarão disponíveis para aplicações do mundo real”, afirma Painter. “Ocelot é um marco importante nessa jornada, trazendo uma abordagem que integra correção de erros no núcleo da arquitetura.”
O desafio da correção de erros na computação quântica
A estabilidade dos qubits é um dos maiores desafios da computação quântica. Esses sistemas são extremamente sensíveis a ruídos ambientais, como variações térmicas, interferências eletromagnéticas e até radiação cósmica. Qualquer perturbação pode comprometer um cálculo, tornando essencial o desenvolvimento de métodos eficazes de correção de erros.
Hoje, a solução mais comum é o uso de qubits lógicos, que combinam vários qubits físicos para criar um sistema mais estável e resistente a erros. No entanto, essa abordagem tem um alto custo computacional, exigindo um grande número de qubits para garantir a precisão dos cálculos. Com o Ocelot, a AWS propõe um modelo que minimiza essa necessidade, utilizando cat qubits para reduzir erros de forma intrínseca e demandar menos recursos de correção.
O impacto do Ocelot na indústria
Se bem-sucedido, o Ocelot poderá viabilizar a construção de computadores quânticos menores, mais confiáveis e financeiramente acessíveis. Isso acelerará a aplicação da computação quântica em diversas áreas, como:
- Descoberta de fármacos: simulação avançada de interações moleculares para acelerar o desenvolvimento de medicamentos.
- Engenharia de novos materiais: criação de substâncias com propriedades otimizadas para diferentes setores industriais.
- Análise financeira: modelagem de riscos e otimização de investimentos com maior precisão.
O futuro da computação quântica na AWS
Embora o Ocelot ainda esteja em fase de protótipo, a AWS reafirma seu compromisso com a pesquisa e desenvolvimento na área quântica. A empresa busca seguir um caminho similar ao do Graviton, seu processador ARM para a nuvem, investindo em pesquisa de longo prazo e aprimorando sua tecnologia até torná-la comercialmente viável.
“Estamos apenas no começo dessa jornada e ainda temos várias etapas para escalar”, destaca Painter. “Nosso objetivo é continuar inovando e aprendendo com a academia e a indústria, para transformar a computação quântica em uma realidade acessível.”
Para empresas e pesquisadores interessados em experimentar a computação quântica hoje, a AWS oferece o Amazon Braket, um serviço na nuvem que permite simular e testar algoritmos quânticos com diferentes plataformas de hardware.
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