A IBM anunciou um novo avanço, publicado na capa da revista científica Nature , demonstrando pela primeira vez que os computadores quânticos podem produzir resultados precisos em uma escala de mais de 100 qubits, indo além das principais abordagens clássicas.
Um dos objetivos finais da computação quântica é simular componentes de materiais que os computadores clássicos nunca simularam com eficiência. Ser capaz de modelá-los é um passo crucial para a capacidade de enfrentar desafios como projetar fertilizantes mais eficientes, construir baterias melhores e criar novos medicamentos. Mas os sistemas quânticos de hoje são inerentemente ruidosos e produzem um número significativo de erros que prejudicam o desempenho. Isso se deve à natureza frágil dos bits quânticos ou qubits e às perturbações de seu ambiente.
Em seu experimento, a equipe da IBM demonstra que é possível para um computador quântico superar as principais simulações clássicas aprendendo e mitigando erros no sistema. A equipe usou o processador quântico IBM Quantum 'Eagle' composto por 127 qubits supercondutores em um chip para gerar grandes estados emaranhados que simulam a dinâmica dos spins em um modelo de material e preveem com precisão propriedades como sua magnetização.
Para verificar a precisão dessa modelagem, uma equipe de cientistas da UC Berkeley realizou simultaneamente essas simulações em computadores clássicos avançados localizados no National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) do Lawrence Berkeley National Lab e na Purdue University . À medida que a escala do modelo aumentava, o computador quântico continuou a produzir resultados precisos com a ajuda de técnicas avançadas de mitigação de erros, mesmo quando os métodos clássicos de computação falharam e não corresponderam ao sistema IBM Quantum.
"Esta é a primeira vez que vimos computadores quânticos modelarem com precisão um sistema físico na natureza além das abordagens clássicas líderes", disse Darío Gil, vice-presidente sênior e diretor de pesquisa da IBM. "Para nós, este marco é um passo significativo para provar que os computadores quânticos de hoje são capazes, ferramentas científicas que podem ser usadas para modelar problemas que são extremamente difíceis – e talvez impossíveis – para sistemas clássicos, sinalizando que agora estamos entrando em uma nova era. de utilidade para a computação quântica."
