Não são tão inteligentes: computadores quânticos "esquecem" maior parte de seu trabalho, afirmam cientistas

Computadores quânticos são frequentemente descritos como a próxima grande revolução da tecnologia, capazes de resolver problemas impossíveis para máquinas tradicionais. No entanto, um novo estudo sugere que esses sistemas podem ter uma limitação fundamental: eles acabam “esquecendo” boa parte das operações que executam durante os cálculos.

A descoberta foi feita por pesquisadores da École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) e de outras instituições internacionais. O estudo mostra que o fenômeno conhecido como “ruído quântico” pode fazer com que etapas anteriores de um cálculo praticamente desapareçam à medida que o circuito quântico se torna mais longo.

Circuitos quânticos funcionam como sequências de operações aplicadas a qubits, as unidades básicas de informação em computadores quânticos. Em teoria, quanto mais etapas um circuito possui, mais poderoso ele se torna. Mas na prática, pequenas interferências acumuladas ao longo do processo acabam alterando esse comportamento.

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Quando apenas o final do cálculo realmente importa

Os cientistas descobriram que, em muitos casos, somente as últimas camadas de operações realmente influenciam o resultado final. As etapas anteriores vão perdendo impacto gradualmente devido ao acúmulo de ruído.

Os pesquisadores compararam o processo a uma sequência de dominós: cada peça deveria derrubar a seguinte de forma precisa. Porém, se houver pequenas instabilidades ao longo do caminho, apenas as últimas peças acabam determinando o resultado final.

Isso significa que circuitos quânticos muito profundos, com muitas operações sucessivas, podem acabar se comportando como versões muito mais simples do que o esperado. Em outras palavras, adicionar mais etapas nem sempre aumenta a capacidade de cálculo.

O estudo também sugere que esse efeito pode explicar por que certos algoritmos quânticos ainda conseguem ser ajustados ou “treinados” mesmo em máquinas ruidosas. Isso acontece porque as últimas etapas do circuito continuam influenciando o resultado, enquanto grande parte do processamento anterior já foi degradada pelo ruído.

Para os pesquisadores, a descoberta ajuda a estabelecer limites mais realistas para os computadores quânticos atuais. Melhorar essa tecnologia provavelmente dependerá de reduzir o ruído dos sistemas ou desenvolver novos tipos de circuitos capazes de funcionar bem mesmo em ambientes imperfeitos.

Embora os computadores quânticos continuem sendo uma promessa poderosa, os resultados indicam que o caminho para alcançar todo o seu potencial pode ser mais complexo (e bem mais longo) do que muitos imaginavam.