Pesquisadores do King's College London foram os primeiros do Reino Unido a conseguir usar o chip Willow, do Google, que resolve em 5 minutos problemas que os supercomputadores mais potentes levariam 10 septilhões de anos para calcular. A equipe vai usar essa tecnologia para tentar entender processos naturais como a fotossíntese e criar avanços em energia, remédios e materiais.
Chip Willow do Google
Cientistas do King's College London se tornaram o primeiro grupo de pesquisa acadêmica do Reino Unido a conseguir acesso ao chip de computador quântico Willow, do Google. Isso faz parte de um projeto lançado no ano passado com o laboratório nacional de computação quântica do Reino Unido.
Computadores quânticos podem, em teoria, resolver problemas que os computadores comuns mais potentes não conseguem.
- Rapidez: O chip Willow resolve um problema teórico em 5 minutos, enquanto o supercomputador mais rápido do mundo levaria 10 septilhões de anos.
- Objetivo: A equipe do King's quer entender como plantas transformam luz em energia (fotossíntese) e como moléculas se ligam.
- Aplicação: Isso pode levar a painéis solares melhores, redes de energia mais eficientes e novos remédios para doenças.
- Concorrência: Google compete com outras empresas, como IBM, que também têm programas fortes de pesquisa quântica.
- Riscos: Computadores quânticos podem quebrar sistemas de segurança que protegem mensagens e transações online.
O Google diz que o Willow pode resolver um problema teórico em cinco minutos que levaria os supercomputadores mais rápidos do mundo 10 septilhões - ou 10.000.000.000.000.000.000.000.000 - de anos para completar.
A líder do projeto no King's, Dra. Eleanor Crane, disse que o uso do Willow vai "acender uma tocha" para a pesquisa responder perguntas sobre os processos naturais mais importantes.
"Seria útil se a sociedade pudesse entender como as plantas transformam a luz do sol em energia, encontrar materiais que transportam eletricidade rapidamente, ou como as moléculas se ligam umas às outras", disse Crane, que vai co-liderar a equipe de pesquisa junto com o Dr. Alexander Schuckert, da ENS Paris.
Esses processos naturais dependem das interações entre muitas partículas fundamentais que formam os blocos de construção da vida.
Mas algumas perguntas são muito difíceis de responder com os computadores ou mesmo supercomputadores que usamos hoje.
"Se conseguíssemos entender esses processos, poderíamos usar esse conhecimento para criar células solares melhores, sistemas de energia mais eficientes e descobrir remédios para doenças que antes não tinham tratamento", disse ela.
A ciência que explica como as partículas físicas se comportam é chamada de mecânica quântica e é a base na qual os computadores quânticos funcionam - tornando-os muito mais capazes de resolver esses problemas.
Embora grande parte desse campo ainda seja teórica, o Google diz que o Willow incorpora "avanços" importantes e "abre o caminho para um computador quântico útil e em grande escala".
Crane disse que no Reino Unido, Europa, EUA, China e em outros lugares, houve "desenvolvimentos enormes" nessa direção.
"Os computadores quânticos estão sendo construídos. Eles estão progredindo rapidamente para tarefas úteis para a sociedade", disse ela.
A equipe do King's vai fazer pesquisas no Willow para desenvolver técnicas que serão necessárias para permitir que um computador quântico modele sistemas naturais - como a fotossíntese - e responda perguntas sobre eles.
O Google Quantum AI e o National Quantum Computing Centre (NQCC), o laboratório nacional de computação quântica da Grã-Bretanha, convidaram propostas de equipes de pesquisa do Reino Unido para usar o Willow no ano passado.
O King's fez "uma proposta de pesquisa convincente", de acordo com Charina Chou, diretora de operações do Google Quantum.
O diretor do NQCC, Dr. Michael Cuthbert, disse que a iniciativa reflete o compromisso do Reino Unido em promover pesquisa quântica de classe mundial.
O governo do Reino Unido prometeu £2 bilhões em financiamento para pesquisa quântica, e Cuthbert argumentou que novas parcerias industriais com instituições britânicas também demonstram a saúde do campo.
A Universidade de Cambridge anunciou recentemente sua maior parceria corporativa de todos os tempos com a empresa americana de tecnologia quântica IonQ para hospedar o que afirmou ser o computador quântico mais poderoso do Reino Unido.
Os computadores quânticos não vão substituir as máquinas existentes, pois há muitas tarefas para as quais eles não são adequados.
Mas se eles corresponderem às expectativas, prometem uma série de soluções valiosas para problemas que atualmente não conseguimos resolver.
No início deste ano, Sir Peter Knight, presidente do Conselho Consultivo de Estratégia dos Programas Nacionais de Tecnologia Quântica, disse à BBC que o Willow abriu novos caminhos, abrindo a porta para máquinas de valor prático real.
No entanto, o Google enfrenta forte concorrência de rivais com um histórico forte em pesquisa quântica, como a IBM.
Os projetos atuais enfrentam desafios técnicos significativos antes que possam transformar os dispositivos amplamente experimentais de hoje em máquinas capazes de uma ampla gama de aplicações práticas comercialmente valiosas.
A Dra. Crane está otimista. Em uma entrevista adicional à BBC no programa Today, ela disse que em 2028 ou 2030 já pode haver maneiras pelas quais os computadores quânticos poderiam resolver "problemas extremamente úteis".
Nem toda aplicação da computação quântica é inequivocamente positiva. Em breve, máquinas quânticas podem ser capazes de quebrar a criptografia que protege tudo, desde transações de criptomoedas até mensagens privadas.
E algumas empresas de tecnologia e finanças já tomaram medidas para proteger seus sistemas dos espiões e hackers quânticos do futuro.
