Tecnologia reduz custos de correção de erros em até 90% e acelera desenvolvimento de computadores quânticos

A Amazon Web Services (AWS) anunciou o Ocelot, um chip quântico inovador que promete transformar a correção de erros, um dos principais desafios da tecnologia. Desenvolvido pelo AWS Center for Quantum Computing em parceria com o Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), o novo hardware reduz em até 90% os custos operacionais, tornando os computadores quânticos mais viáveis para aplicações práticas.

A inovação dos “cat qubits” no chip quântico da Amazon

O Ocelot se diferencia pelo uso dos “cat qubits”, inspirados no experimento do gato de Schrödinger. Esses qubits suprimem erros de forma natural, reduzindo a necessidade de qubits extras para correção. Essa inovação possibilitou a fabricação do chip em larga escala utilizando processos industriais de semicondutores, tornando a tecnologia mais acessível.

Um marco no desenvolvimento da computação quântica

Segundo Oskar Painter, diretor de hardware quântico da AWS, “os avanços recentes mostram que a questão não é mais ‘se’, mas ‘quando’ os computadores quânticos práticos serão realidade.” Ele destaca que o Ocelot reduz drasticamente a complexidade dos sistemas quânticos e pode acelerar seu desenvolvimento em até cinco anos.

O desafio da correção de erros na computação quântica

Os computadores quânticos enfrentam grandes obstáculos devido à extrema sensibilidade dos qubits a interferências externas, como calor, vibração e radiação cósmica. Para garantir cálculos confiáveis, a tecnologia tradicional exige milhares de qubits físicos para formar um único qubit lógico estável, o que encarece e complica os sistemas.

O Ocelot foi criado para superar essa barreira, integrando a correção de erros diretamente na arquitetura do chip. Em vez de adaptar modelos existentes, a AWS desenvolveu um novo tipo de qubit, projetado desde o início para oferecer estabilidade e escalabilidade. Isso significa que um computador quântico equipado com Ocelot necessitaria de apenas 10% dos recursos usados nos métodos convencionais.

Como funciona o chip quântico Ocelot

O protótipo do Ocelot consiste em dois microchips de silício empilhados, cada um medindo cerca de 1 cm². Sua estrutura inclui:

• Cinco cat qubits, responsáveis pelo armazenamento dos estados quânticos essenciais para os cálculos.
• Cinco circuitos de estabilização, que garantem a integridade dos dados.
• Quatro qubits auxiliares, dedicados à detecção e correção de erros.

Além disso, o chip utiliza osciladores supercondutores de tântalo, um material que aprimora a precisão e estabilidade do sistema. A AWS desenvolveu um processo exclusivo para otimizar esse material, aumentando significativamente a confiabilidade do hardware quântico.

O impacto do Ocelot na computação quântica comercial

O Ocelot marca um grande avanço na transição da computação quântica dos laboratórios para aplicações comerciais. A AWS acredita que essa tecnologia reduzirá os custos e acelerará o desenvolvimento de computadores quânticos prontos para uso real.

Entre as possíveis aplicações, a tecnologia pode impulsionar avanços em diversas áreas, como:

• Descoberta de novos medicamentos, acelerando simulações moleculares.
• Desenvolvimento de materiais inovadores, otimizando propriedades químicas e físicas.
• Análise financeira avançada, melhorando previsões e modelagens complexas.
• Otimização de processos industriais, elevando a eficiência e reduzindo desperdícios.

O futuro da computação quântica

Com essa inovação, a Amazon se consolida como uma das principais empresas na corrida pela computação quântica comercial. O Ocelot representa um passo crucial para tornar os computadores quânticos acessíveis e escaláveis, aproximando um futuro onde essa tecnologia será uma realidade no dia a dia de empresas e pesquisadores.

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