Chegou o computador quântico de melhor desempenho do mundo

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Conheça a história de como a Honeywell entregou o maior volume quântico de todos os tempos.

Nossa equipe de cientistas, engenheiros e técnicos construiu o que é atualmente o computador quântico de melhor desempenho disponível.

Com um volume quântico de 64, o computador quântico Honeywell é duas vezes mais poderoso do que a próxima alternativa do setor. Isso significa que estamos mais próximos das indústrias, aproveitando nossas soluções para resolver problemas computacionais que são impraticáveis ​​de resolver com computadores tradicionais.

“O que torna nossos computadores quânticos tão poderosos é ter os qubits da mais alta qualidade, com as taxas de erro mais baixas, esta é uma combinação do uso de qubits idênticos e totalmente conectados e controle de precisão ”, disse Tony Uttley, presidente da Honeywell Quantum Solutions.

Qual é a aparência de um computador quântico?

Para visualizar a aparência de um computador quântico, vamos voltar no tempo.

“Imagine o que você pensa dos computadores de 60 anos atrás, parecendo ocupar uma sala inteira e ter fios em todos os lugares”, disse Tony. “Estamos de volta lá.”

Primeiro, existe uma câmara de ultra-alto vácuo, é uma esfera de aço inoxidável, mais ou menos do tamanho de uma bola de basquete, com portais que permitem a entrada de luz laser, e da qual o ar foi bombeado para fora de forma que contenha um vácuo cinco vezes menos partículas do que o espaço sideral. 

A câmara é resfriada criogenicamente com hélio líquido para trazer a temperatura do chip da armadilha de íons a 10 graus acima do zero absoluto (aproximadamente 441 graus Fahrenheit negativos, mais fria do que a temperatura da superfície de Plutão).

Dentro da câmara, campos elétricos levitam átomos individuais 0,1 mm acima de uma armadilha de íons, um chip de silício coberto de ouro do tamanho de cerca de um quarto. Os cientistas lançam lasers nesses átomos carregados positivamente para realizar operações quânticas.

Para contextualizar o quão pequeno é um átomo, se você colocar as mãos em concha em uma esfera, estará segurando cerca de um trilhão de trilhões de átomos”, disse Tony.

Enquanto isso, há muitos equipamentos para controlar o computador quântico, os sistemas de controle são necessários para manipular com precisão as centenas de sinais elétricos independentes necessários para mover os íons (qubits) na intrincada dança usada para algoritmos de informação quântica

Uma vez que todas as operações são feitas com lasers, uma infinidade de ópticas são alinhadas nas tabelas ópticas, cada uma especificada para a cor correta da luz. Toda essa infraestrutura ocupa cerca de duas grandes mesas ópticas (aproximadamente 5 pés de largura e 20 pés de comprimento), um espaço significativo, uma vez que o verdadeiro poder de computação é aproveitado com poucos átomos pairando sobre a superfície da armadilha.

O que um computador quântico será usado para resolver?

Os computadores quânticos controlam seu poder, sendo capazes de investigar muitos resultados potenciais ao mesmo tempo.

É aí que entra a física quântica.

Os bits de computação tradicionais estão em um estado de “0” ou “1”.

Por outro lado, bits quânticos, chamados qubits, podem estar em ambos os estados ao mesmo tempo, uma propriedade chamada de superposição.

“Isso significa que quando você tem esses qubits interagindo entre si em uma computação, você obtém o que eu chamo de uma superpotência quântica”, disse Tony. “Você obtém uma expansão exponencial no número de valores que podem ser considerados ao mesmo tempo. ”

Praticamente, isso significa que certos cálculos que nunca podem ser feitos nem mesmo no supercomputador de melhor desempenho, um dia serão computados em um computador quântico. Um exemplo é o melhor caminho dos robôs em um centro de distribuição para melhorar a velocidade de seleção de itens e pedidos de embalagem (a melhor resposta que nem mesmo os supercomputadores conseguem encontrar!).

Esses cálculos são processados ​​por meio de algoritmos projetados e desenvolvidos especificamente para computadores quânticos. Esses algoritmos são semelhantes aos algoritmos clássicos da ciência da computação, mas também alavancam uma combinação de conhecimentos de física e matemática. Dentro do ecossistema quântico há vários especialistas em algoritmos quânticos, que se especializam em “converter” problemas do mundo real em algoritmos padrão quânticos. A Honeywell Ventures investiu e fez parceria com duas das empresas que fazem isso, Zapata Computing e Cambridge Quantum Computing.  

O que reserva o futuro da computação quântica?  

Quando a Honeywell decidiu construir um computador quântico, priorizamos a criação de qubits da mais alta qualidade, com foco na eliminação dos erros presentes no sistema em números menores de qubits e, em seguida, trabalhando para aumentar o número de qubits. Por ter alcançado erros tão baixos em nossas operações quânticas, a cada novo qubit que adicionamos à máquina, o volume quântico se expande.

Isso aumenta a capacidade da computação quântica que seremos capazes de oferecer aos nossos clientes.

E graças a uma parceria com o Azure Quantum da Microsoft, poderemos oferecer às organizações acesso ao nosso computador quântico, tanto diretamente por meio de nossa interface quanto por meio do portal Azure Quantum.

“A promessa da computação quântica, em última análise, é que, em vez de chegar perto, você obtém a exatidão”, disse Tony. “Você é capaz de observar todas essas interações diferentes exatamente ao mesmo tempo para chegar a uma solução ideal. ” 

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