A IBM (NYSE: IBM) revelou os seus planos para construir o primeiro computador quântico de grande escala e tolerante a falhas do mundo, um passo decisivo para tornar a computação quântica prática, escalável e útil em cenários do mundo real. O sistema, denominado IBM Quantum Starling, será entregue até 2029 e instalado no novo Centro de Dados IBM Quantum em Poughkeepsie, Nova Iorque.
O IBM Quantum Starling deverá realizar 20.000 vezes mais operações do que os computadores quânticos actuais. Para representar o estado computacional de um único Starling, seria necessário mais memória do que aquela disponível em um quindecilhão (10⁴⁸) dos mais potentes supercomputadores do mundo.
Uma nova era na computação quântica
Segundo Arvind Krishna, CEO e Presidente da IBM, "a IBM está a delinear a próxima fronteira na computação quântica. A nossa expertise em matemática, física e engenharia está a abrir caminho para um computador quântico de grande escala e tolerante a falhas – um que resolverá desafios reais e desbloqueará possibilidades imensas para os negócios."
Este novo marco tecnológico permitirá avanços significativos em áreas como descoberta de medicamentos, química computacional, desenvolvimento de materiais e optimização de sistemas complexos.
O Starling utilizará 200 qubits lógicos para realizar 100 milhões de operações quânticas, tornando-se a fundação para o futuro IBM Quantum Blue Jay, projetado para executar 1.000 milhões de operações quânticas com 2.000 qubits lógicos.
A importância dos qubits lógicos
Ao contrário dos qubits físicos, que são altamente suscetíveis a erros, os qubits lógicos agregam múltiplos qubits físicos para armazenar e corrigir informações de forma fiável. Este tipo de arquitetura tolerante a falhas é essencial para permitir operações de longa duração e maior fiabilidade nos computadores quânticos.
A IBM revelou dois artigos científicos fundamentais para a concretização desta visão. O primeiro descreve o uso de códigos qLDPC (quantum Low-Density Parity Check) que reduzem em cerca de 90% o número necessário de qubits físicos em comparação com os códigos tradicionais. O segundo artigo apresenta métodos para descodificação eficiente e em tempo real, utilizando recursos computacionais convencionais.
Roteiro para a tolerância a falhas
O novo Roteiro IBM Quantum detalha os marcos tecnológicos necessários para alcançar a tolerância a falhas:
- IBM Quantum Loon (2025): irá testar componentes de arquitetura compatíveis com os códigos qLDPC, como os "C-couplers" para ligações entre qubits em longas distâncias no mesmo chip.
- IBM Quantum Kookaburra (2026): primeiro processador modular da IBM, combinará memória quântica com operações lógicas para permitir escalabilidade além de um único chip.
- IBM Quantum Cockatoo (2027): ligará dois módulos Kookaburra através de "L-couplers", permitindo a construção de sistemas compostos por múltiplos chips interligados.
Estes desenvolvimentos culminarão em IBM Quantum Starling em 2029 – um sistema que poderá executar programas quânticos complexos de forma robusta e eficiente.
Sobre a IBMA
IBM é líder global em inovação tecnológica, com foco em soluções de computação híbrida, inteligência artificial e computação quântica. Com mais de um século de história, a IBM está na vanguarda da próxima geração de tecnologia, colaborando com empresas, governos e instituições académicas para transformar indústrias e acelerar o progresso humano.
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