A Microsoft revelou nesta semana o Majorana 1, o primeiro processador quântico do mundo baseado em uma nova estrutura chamada Núcleo Topológico. Segundo a companhia, essa inovação permitirá que computadores quânticos solucionem desafios complexos em escala industrial dentro de alguns anos, em vez de décadas.
A empresa destaca que essa tecnologia se baseia no primeiro topocondutor do mundo, um material inovador capaz de observar e manipular partículas de Majorana para criar qubits mais confiáveis e expansíveis. Esses qubits são os componentes fundamentais dos sistemas quânticos.
A combinação dos topocondutores e dessa nova classe de processador abre caminho para a construção de computadores quânticos com capacidade de escalar para um milhão de qubits. Com esse avanço, será possível enfrentar alguns dos desafios mais intrincados da indústria e da sociedade, conforme aponta a Microsoft.
A nova arquitetura empregada no Majorana 1 proporciona um meio concreto para integrar um milhão de qubits em um único chip compacto o suficiente para caber na palma da mão. Esse patamar é essencial para que os computadores quânticos entreguem soluções revolucionárias e concretas, como a decomposição de microplásticos em substâncias inofensivas ou a criação de materiais autorregenerativos para setores como construção, manufatura e saúde. Atualmente, nem mesmo a somatória de todos os computadores convencionais do mundo é capaz de realizar as operações que um sistema quântico com essa capacidade poderia executar.
O topocondutor, também chamado de supercondutor topológico, pertence a uma classe especial de materiais que pode originar um novo estado da matéria – distinto de sólido, líquido ou gasoso, mas sim um estado topológico. Esse fenômeno permite a produção de qubits mais estáveis, ágeis, compactos e controláveis digitalmente, sem as limitações das alternativas atuais.
Um estudo divulgado na quarta-feira pela revista Nature detalha como os cientistas da Microsoft conseguiram criar e medir com precisão as propriedades exóticas do qubit topológico, um passo crucial para a viabilização da computação quântica aplicada.
Resolvendo desafios globais
Além de desenvolver sua própria infraestrutura quântica, a Microsoft estabeleceu parcerias com a Quantinuum e a Atom Computing para impulsionar avanços científicos e de engenharia utilizando os qubits atuais. Essas colaborações levaram, no ano passado, ao lançamento do primeiro computador quântico confiável do setor.
Esse tipo de tecnologia abre portas para o aprimoramento de habilidades quânticas, criação de aplicações híbridas e descoberta de novas soluções, especialmente quando combinada com a inteligência artificial e sistemas quânticos mais robustos.
A utilização da mecânica quântica para modelar com precisão o comportamento da natureza – desde reações químicas até interações moleculares – permitirá que computadores com um milhão de qubits solucionem problemas em áreas como química e ciência dos materiais, que são impossíveis para os computadores convencionais processarem com exatidão.
Por exemplo, devido à grande variedade de plásticos existentes, ainda não há um catalisador universal capaz de quebrá-los – um fator crucial para lidar com microplásticos e a poluição por carbono. A computação quântica poderia calcular as propriedades desses catalisadores para transformar poluentes em subprodutos valiosos ou desenvolver alternativas ecológicas desde o início.
A sinergia entre IA e computação quântica
Acima de tudo, a computação quântica pode capacitar engenheiros, cientistas e empresas a projetarem soluções de forma precisa desde a primeira tentativa – o que revolucionaria setores como saúde e desenvolvimento de produtos. Ao unir o poder da computação quântica às ferramentas de IA, será possível que alguém descreva em linguagem simples um material ou molécula desejada e obtenha uma resposta exata para sua criação, sem necessidade de múltiplas tentativas e erros.
“Qualquer empresa poderia projetar algo perfeitamente na primeira vez. O sistema simplesmente forneceria a resposta”, afirmou Matthias Troyer, membro técnico da Microsoft. Com a computação quântica, a IA aprenderia a “linguagem da natureza”, permitindo que gerasse as “receitas” exatas para novos materiais e inovações.
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