Computador quântico da IBM realiza tarefa em 19 segundos que levaria 110 anos em máquinas tradicionais

Segundo uma pesquisa ainda não revisada por pares e disponível no arXiv, a IBM conseguiu fazer seu computador quântico Nighthawk r2 executar uma tarefa complexa em apenas 19 segundos, um feito que, segundo estimações dos pesquisadores, levaria aproximadamente 110 anos em um supercomputador convencional. O experimento utilizou uma técnica chamada amostragem de circuito aleatório (RCS), que tem como objetivo medir possíveis vantagens dos computadores quânticos sobre as máquinas tradicionais.

O Nighthawk r2 possui 120 qubits, unidades fundamentais de informação na computação quântica, equivalentes aos bits na computação clássica. Para o experimento, os pesquisadores selecionaram 61 desses qubits e executaram circuitos com complexidade crescente, chegando a um máximo de 40 ciclos de operações. No ponto mais avançado, o circuito utilizou 918 portas de dois qubits, operações que combinam e alteram os estados dessas unidades. Foi nesse cenário que o processador produziu 1 milhão de amostras em apenas 19 segundos, utilizando uma configuração com 36 ciclos.

O diferencial da pesquisa está na maneira como o experimento foi conduzido. A equipe da IBM não usou um hardware preparado exclusivamente para esse teste, mas um fluxo padrão da plataforma de computação quântica na nuvem, tornando a reprodução do procedimento mais acessível. Além disso, os pesquisadores disponibilizaram os circuitos, as amostras e o código empregado na análise, permitindo que outros cientistas possam verificar e reproduzir o resultado. Para estabelecer a comparação, eles não executaram o mesmo programa em um supercomputador, pois isso seria impraticável. Em vez disso, usando uma técnica chamada contração de redes tensoriais, estimaram que reproduzir as 1 milhão de amostras pelo método clássico exigiria cerca de 1,2 x 10^27 operações computacionais — um número extremamente alto. A partir dessa estimativa, que usa uma avaliação conservadora do desempenho do supercomputador Frontier, a equipe concluiu que o processamento equivalente levaria aproximadamente 110 anos. Os próprios autores destacam que esse número depende do método de simulação utilizado e que algoritmos mais eficientes poderiam reduzir esse tempo. Portanto, o estudo não afirma que computadores clássicos nunca poderão rivalizar com quânticos, mas demonstra uma vantagem clara do processador quântico nas condições do teste realizado.

Embora a pesquisa ainda precise passar por revisão por pares, ela marca uma etapa importante na demonstração prática de vantagem quântica utilizando hardware disponível comercialmente, sem necessidade de equipamentos feitos sob medida para laboratórios. Os autores reforçam que os resultados precisam ser interpretados com cautela e que futuras melhorias nos algoritmos tradicionais podem diminuir essa diferença. Ainda assim, a expectativa é de que, com avanços contínuos, a computação quântica possa superar muitas tarefas atualmente limitadas aos supercomputadores clássicos. A equipe da IBM e a comunidade científica permanecem atentas para validar e aprofundar esses achados, que representam um potencial horizonte de inovação em tecnologia de ponta.