O primeiro supercomputador quântico híbrido do mundo entra em operação no Japão

O supercomputador Fugaku do Japão ganhou vantagem após a instalação do computador quântico Reimei.

Com Informações de Live Science.

Engenheiros no Japão ligaram o primeiro supercomputador quântico híbrido do mundo.

O computador quântico de 20 qubits, chamado Reimei, foi integrado ao Fugaku — o sexto supercomputador mais rápido do mundo . A plataforma híbrida funcionará para lidar com cálculos que podem levar muito mais tempo para supercomputadores clássicos processarem.

A máquina, que fica no instituto científico Riken em Saitama, perto de Tóquio, será usada principalmente para pesquisas em física e química, disseram representantes da Quantinuum, fabricante da Reimei, e da Riken em uma declaração conjunta.

Os computadores quânticos podem um dia ultrapassar os computadores clássicos, com o potencial de completar cálculos em minutos ou segundos que, de outra forma, levariam milhões de anos para as máquinas mais poderosas de hoje. No entanto, até que os computadores quânticos sejam grandes e confiáveis ​​o suficiente, os cientistas dizem que integrar suas capacidades em supercomputadores pode ser uma solução paliativa.

Diferentemente da maioria dos computadores quânticos que usam qubits supercondutores, Reimei usa qubits de íons presos. Isso envolve isolar átomos carregados, ou íons, em um campo eletromagnético — conhecido como armadilha de íons — e usar lasers para controlar precisamente seu estado quântico.

Isso permite que os cientistas manipulem os íons para que eles possam ser usados ​​como qubits que armazenam e processam informações quânticas. Qubits de íons presos encorajam mais conexões entre qubits e tempos de coerência mais longos, enquanto qubits supercondutores têm conexões de gate mais rápidas e são mais fáceis de fabricar em chips.

Representantes da Riken disseram que escolheram o computador quântico da Quintinuum para a integração porque ele tem uma arquitetura única que move fisicamente os qubits. Esse processo de ” ion shuttleling ” permite que os qubits sejam movidos ao redor de um circuito conforme necessário, permitindo algoritmos mais complexos.

Sistema de correção de erros

Os qubits são inerentemente “barulhentos”, então, para efetivamente ampliar os computadores quânticos, os cientistas estão desenvolvendo técnicas de correção de erros para aumentar a fidelidade dos qubits.

Em Reimei, os qubits de íons físicos foram agrupados para criar “qubits lógicos” — ou seja, um conjunto de qubits físicos que armazenam as mesmas informações em vários lugares. Qubits lógicos são uma rota essencial para atingir uma redução desejada em erros de qubit, porque distribuir as informações em diferentes lugares espalha os pontos de falha, o que significa que uma falha de qubit não interrompe um cálculo em andamento.

A Quaintinuum já havia alcançado um avanço ao criar um qubit lógico com uma taxa de erro 800 vezes menor que os qubits físicos , que foi integrado em seus processadores de computação quântica.

Embora o Reimei-Fugaku seja o primeiro sistema híbrido totalmente operacional e integrado, outras empresas já testaram tais sistemas. Em junho de 2024, a IQM integrou um processador quântico de 20 qubits no supercomputador SuperMUC-NG em Garching, Alemanha.

Esse sistema, no entanto, ainda está em fase de testes, sem data pública confirmada para quando se tornará totalmente operacional. Em outubro, representantes da IQM anunciaram que a empresa integraria um sistema de 54 qubits ao supercomputador na segunda metade de 2025, seguido por um chip de 150 qubits em 2026.