Dentro brevemente
- O anúncio do Google em 2019 de alcançar a computação quântica gerou entusiasmo e debate, destacando a complexidade e a controvérsia em torno da importância do conceito na computação quântica.
- Especialistas como Scott Aaronson, Sergey Frolov, Joseph Emerson, Gil Kalai e Shivaji Sondhi oferecem opiniões diferentes sobre o significado, possibilidade e implicações das dimensões quânticas.
- Embora provar a superioridade dos computadores quânticos continue a ser importante, o termo “supremacia quântica” é considerado por alguns como menos do que uma medida cientificamente precisa do progresso quântico.
Em 2019, o Google anunciou que seu processador quântico Sycamore realizou um cálculo em 200 segundos que levaria 10.000 anos para um supercomputador. Este sucesso, descrito na revista O meio ambientefoi considerado um marco na computação quântica, um campo preparado para revolucionar uma variedade de campos, da química às finanças. No entanto, a realidade da supremacia quântica provou ser mais complexa e controversa do que sugeria o entusiasmo inicial.
A supremacia quântica, um termo cunhado por John Preskill, um físico teórico, refere-se ao ponto em que um computador quântico pode realizar um trabalho que é impossível, ou pelo menos impossível, para um computador clássico. Mas nos anos que se seguiram ao anúncio do Google, este conceito criou um debate acalorado entre os especialistas, à medida que foram desenvolvidos algoritmos primitivos que desafiam os resultados reivindicados pelo dispositivo quântico do Google.
O conceito de supremacia quântica, embora atraente, continua a ser um objetivo ilusório, e os especialistas estão divididos quanto à sua importância e viabilidade.
Aventine, um instituto de pesquisa sem fins lucrativos com a missão de esclarecer como os rápidos avanços tecnológicos e as mudanças disruptivas afetarão a ciência e a sociedade, perguntou a cinco notáveis pesquisadores quânticos suas opiniões sobre a supremacia quântica – o que isso significa e se importa?
Scott Aaronson: um alvo móvel para a Supremacia Quântica
Scott Aaronson, professor de ciência da computação na Universidade do Texas em Austin, vê o salto quântico como um marco que pode ser alcançado, perdido e talvez recuperado. Ele disse a Aventine que o objetivo final é encontrar empregos onde os computadores quânticos possam superar os antigos, mesmo que esses empregos não aconteçam imediatamente.
“Aqueles de nós que pesquisam este tópico sabemos desde o início que um computador quântico só é útil se puder vencer um computador clássico”, disse Aaronson ao Aventino. “O que torna isto muito interessante é que existem alguns problemas especiais em que estamos confiantes de que, eventualmente, um computador quântico vencerá um computador clássico”.
Aaronson admite que a supremacia quântica é um “alvo móvel” à medida que os algoritmos clássicos melhoram.
“As dimensões quânticas podem ser alcançadas mais tarde”, disse ele. “Mas todos eles esperam que eventualmente chegaremos a um ponto em que os computadores quânticos simplesmente farão coisas que os computadores antigos não poderiam replicar ao longo de milhares de anos ou milhões de anos e, nesse ponto, não há como discutir sobre isso”.
Sergey Frolov: Elevação Quântica como um discurso de vendas públicas
Para Sergey Frolov, professor de física da Universidade de Pittsburgh, o conceito de supremacia quântica é tanto uma ferramenta de marketing quanto uma marca científica. Ele sugere que o termo foi concebido para captar a imaginação do público e justificar o investimento contínuo na investigação quântica, mesmo que a realidade seja muito baixa.
“Nossa forma de comunicação com a comunidade é proporcionar-lhe um lugar para vender”, disse Frolov ao Aventino. “Um dos argumentos de venda, talvez infelizmente, foi a ideia da supremacia quântica. A ideia é mais bonita do que o nome sugere: a máquina que construímos pode fazer alguma coisa, qualquer coisa, talvez completamente inútil, mas melhor que os computadores comuns?”
Frolov acredita que demonstrar a superioridade quântica, mesmo em um sentido limitado, poderia dar aos pesquisadores mais tempo para desenvolver a tecnologia quântica. “Podemos mostrar que os computadores quânticos podem ser úteis no futuro? Isso pode nos dar tempo para melhorá-los”, disse ele.
Joseph Emerson: Supremacia Quântica como um feito experimental
Joseph Emerson, professor associado do Instituto de Computação Quântica da Universidade de Waterloo, vê os saltos quânticos como um marco importante, embora pequeno. Ele ressalta que embora o termo possa ter conotações de marketing, também representa uma importante conquista de engenharia.
“A palavra em si é algo que pessoas diferentes usam de maneiras diferentes”, disse Emerson ao Aventino. “Esses termos não são cientificamente precisos e definidos. Há um leve elemento de marketing nesses termos confusos na ciência.”
Emerson vê a superioridade quântica como uma demonstração da capacidade de manter a coerência e o emaranhamento quânticos em grande escala.
“Quando você faz um experimento de salto quântico, mostra a capacidade de armazenar essa magia em uma escala grande o suficiente para fazer algo muito difícil em um computador clássico”, disse ele.
Gil Kalai: A supremacia quântica pode não acontecer
Gil Kalai, matemático e cientista da computação da Universidade Hebraica, tem uma visão mais cética. Ele levanta a hipótese de que a supremacia quântica pode não ser alcançada devido ao ruído e à instabilidade inerentes aos sistemas quânticos atuais.
“As dimensões quânticas são importantes por si mesmas e como um banco ou um passo em direção a algo”, disse Kalai em sua entrevista ao Aventino. No entanto, acrescentou: “Minha opinião é que a supremacia quântica não será alcançada, e isso se baseia na análise do comportamento estocástico de amostras de computadores quânticos em escala intermediária”.
Kalai argumenta que a combinação de materiais estáveis e sensíveis ao ruído nos atuais computadores quânticos torna impossível atingir o tamanho quântico. “Se você tiver essa combinação, não poderá alcançar dimensões quânticas”, concluiu.
Shivaji Sondhi: uma perspectiva da física nas alturas quânticas
Do ponto de vista de um físico, Shivaji Sondhi, professor da Universidade de Princeton, vê a supremacia quântica como uma manifestação da nossa capacidade de controlar sistemas quânticos. Para Sondhi, a ideia tem menos a ver com a eficiência dos computadores clássicos e mais com a complexidade do comportamento quântico.
“Sou físico e acho que para mim há uma maneira diferente de pensar sobre isso”, disse Sondhi ao Aventino. “O que pretendemos construir são dispositivos quânticos altamente controláveis, com um alto grau de controle sobre como eles podem se mover no tempo. A supremacia quântica é boa o suficiente para o trabalho da física seria que se este sistema quântico altamente controlado fosse grande o suficiente para que você não pudesse prever seu comportamento de maneira confiável usando papel e caneta ou um computador antigo, para que você pudesse lidar com o dispositivo em isto. nos seus termos, assim como você trabalha com programas de teste.”
Sondhi acredita que alcançar este tipo de superioridade quântica – onde o comportamento dos sistemas quânticos não pode ser previsto por métodos clássicos – é um objetivo que vale a pena perseguir.
“Essa ideia de supremacia quântica que experimento em primeira mão é o que me atrai e é um objetivo a perseguir”, disse ele.
