Os processadores da IBM destacaram-se pela capacidade de lidar com circuitos quânticos de grande profundidade. Já a Quantinuum sobressaiu em testes envolvendo um grande número de qubits. Esses desempenhos refletem os avanços tecnológicos recentes, especialmente em hardware e software.
O estudo também revela que o último modelo da IBM, chamado Marrakesh, não atingiu as melhorias esperadas. Apesar da redução de erros por porta quântica, seu desempenho permaneceu similar ao do antecessor. Esse resultado destaca os obstáculos persistentes no desenvolvimento das tecnologias quânticas.
A Quantinuum marcou um ponto importante com seu processador H2-1, capaz de resolver problemas com 56 qubits. Esse desempenho supera as capacidades dos computadores clássicos em certas situações. Os pesquisadores usaram um algoritmo específico para avaliar essa capacidade, demonstrando o potencial prático dos computadores quânticos.
O benchmark desenvolvido pela equipe baseia-se no problema MaxCut, conhecido por sua complexidade computacional. Esse método permite avaliar de forma padronizada e econômica o desempenho dos diferentes sistemas. Os resultados oferecem indicações valiosas sobre o estado atual da tecnologia quântica.
Apesar das vantagens, o benchmark tem limitações, como a ausência de ajuste dinâmico de parâmetros durante o cálculo. Os cientistas pedem o desenvolvimento de outros testes complementares para entender melhor o desempenho dos processadores quânticos. Essa abordagem plural poderia acelerar os avanços nessa área.
Os resultados desse estudo abrem perspectivas interessantes para o futuro da computação quântica. Eles destacam os progressos realizados pelos diferentes players do setor, ao mesmo tempo que identificam áreas de melhoria necessárias para alcançar uma supremacia quântica realmente útil em escala industrial.
Como o benchmark MaxCut avalia os processadores quânticos?
O problema MaxCut é um desafio de otimização usado para testar processadores quânticos. Consiste em dividir um grafo em dois subconjuntos de modo a maximizar o número de arestas entre eles. Esse problema foi escolhido como benchmark porque é difícil para computadores clássicos e sua complexidade pode ser ajustada alterando o tamanho do grafo.
O benchmark MaxCut mede a capacidade de um processador quântico de executar circuitos de diferentes profundidades e larguras. A profundidade refere-se ao número de operações sequenciais, enquanto a largura corresponde ao número de qubits usados. Esses dois parâmetros são essenciais para avaliar a potência e a flexibilidade de um sistema quântico.
Um sistema falha no teste quando seus resultados se tornam indistinguíveis dos gerados aleatoriamente. Esse limiar determina até que ponto um processador quântico pode fornecer resultados significativos antes que o ruído e os erros dominem.
O benchmark MaxCut é especialmente útil porque é simples de implementar e escalável. Pode ser adaptado a uma ampla gama de sistemas quânticos, tornando-se uma ferramenta valiosa para comparar tecnologias. No entanto, como qualquer benchmark, tem limitações e deve ser complementado com outros testes para uma avaliação completa.
O que é um qubit e por que ele é fundamental na computação quântica?
Um qubit é a unidade básica de informação quântica, análoga ao bit clássico. Diferentemente de um bit, que pode ser 0 ou 1, um qubit pode existir em superposição, ou seja, uma combinação de 0 e 1 simultaneamente. Essa propriedade permite que computadores quânticos processem uma quantidade exponencialmente maior de informações para certas tarefas.
O emaranhamento quântico é outra propriedade crucial dos qubits. Quando dois qubits estão emaranhados, o estado de um influencia instantaneamente o outro, independentemente da distância. Esse fenômeno permite criar circuitos quânticos extremamente poderosos para resolver problemas complexos.
No entanto, os qubits são muito frágeis. São sensíveis ao ambiente, o que pode causar erros de cálculo. A pesquisa atual foca no desenvolvimento de qubits mais estáveis e métodos de correção de erros para tornar os computadores quânticos mais confiáveis.
Avanços na manipulação de qubits, como portas quânticas fracionárias, melhoraram significativamente o desempenho dos processadores. Esses progressos são cruciais para realizar o potencial da computação quântica em áreas como criptografia, modelagem molecular e otimização.