A IBM cumpriu sua promessa. O itinerário publicado em dezembro de 2023 previa que antes do final de 2024 a plataforma Heron (5K) equipada com mitigação de erros estaria pronta. E aqui está ela. A empresa americana anunciou, entre outras notícias importantes, que o hardware quântico que planejava ter pronto até o final deste ano já está disponível para projetos de pesquisa.
Até agora, as previsões mais otimistas nos convidavam a contemplar a possibilidade de que computadores quânticos dotados da capacidade de corrigir seus próprios erros chegassem durante a próxima década. Essas máquinas provavelmente serão muito mais úteis do que os protótipos disponíveis atualmente, porque servirão para resolver uma gama muito mais ampla de problemas, por isso costumamos nos referir a elas como 'computadores quânticos totalmente funcionais'.
O processador quântico Heron e o software Qiskit deram um grande passo à frente
O principal problema enfrentado pelos computadores quânticos no campo da correção de erros é o ruído, entendido como perturbações que podem alterar o estado interno dos qubits e introduzir erros de cálculo. A estratégia que muitos dos grupos de pesquisa envolvidos no desenvolvimento de computadores quânticos estão optando é monitorar as operações realizadas pelos qubits para identificar erros em tempo real e corrigi-los. O problema é que, do ponto de vista prático, essa estratégia é muito desafiadora.
No entanto, existe um caminho alternativo. É conhecido como 'mitigação de erros' e, em termos muito gerais, em vez de monitorar em tempo real o que acontece nos qubits, permite que eles realizem seus cálculos mesmo que tenham erros e somente no final do processo o resultado correto é inferido. Essa técnica já está entregando resultados muito promissores. Na verdade, o recurso é o que permite que o processador quântico Heron supere outros chips quânticos desenvolvidos pela IBM até agora.
No entanto, a empresa não se limitou a revelar seu novo hardware quântico. Ela também anunciou uma revisão do Qiskit, seu kit de ferramentas de software de código aberto projetado para programar e desenvolver algoritmos para computadores quânticos. De acordo com Jay Gambetta, vice-presidente da IBM, "Avanços em nosso hardware e Qiskit estão permitindo que nossos usuários criem novos algoritmos nos quais recursos avançados de supercomputação quântica e clássica podem ser combinados para alavancar seus respectivos pontos fortes." Parece bom.
Além disso, Matteo Rossi, CTO da Algorithmiq, uma empresa que desenvolve software quântico, explica algo mais sobre mitigação de erros: "O algoritmo de mitigação de erros de rede tensor (TEM) da Algorithmiq, disponível por meio do IBM Qiskit, oferece mitigação de erros de última geração [...] Com os avanços recentes que fizemos para combinar computadores quânticos com pós-processamento em GPUs, estamos aumentando a capacidade de mitigação de erros para trabalhar com circuitos de até 5 mil portas quânticas emaranhadas [...] Isso pode abrir a porta para simulações e cálculos quânticos que antes eram limitados por ruído."
No entanto, a verdadeira surpresa nos espera em 2029. Se a IBM completar seu itinerário em cinco anos, ela terá o Starling pronto, seu primeiro hardware quântico com a capacidade de corrigir seus próprios erros. Neste caso, o roteiro indica claramente que estamos falando sobre correção, e não mitigação. Estas são palavras grandes. Este hardware deve permitir que os pesquisadores que trabalharão com ele lidem com problemas que os protótipos atuais não conseguem lidar agora. E, finalmente, em 2033, o 'Blue Jay' dará início ao dimensionamento massivo do hardware quântico da IBM com recursos de correção de erros.
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