- Opinião de um especialista sobre o anúncio do chip quântico Willow, do Google
- Scott Aaronson: cientista da computação renomado na área de teoria da complexidade computacional e autor de "Scott Aaronson's Quantum Computing Since Democritus"
- Durante a participação na conferência Q2B (Quantum 2 Business), ele esteve presente no anúncio do novo chip supercondutor de 105 qubits, "Willow", da equipe Google Quantum
- O chip Willow inclui conquistas relacionadas a qubits de código de superfície para correção de erros e à realização de um experimento de supremacia quântica em larga escala (Random Circuit Sampling)
- A apresentação foi realizada no Computer History Museum, em Mountain View, e consistiu em uma exposição de alto nível técnico e uma sessão de perguntas e respostas
Principais conquistas do Google e significado científico
- O chip Willow dobrou o número de qubits desde 2019, aumentou em 5 vezes o tempo de coerência dos qubits e melhorou a precisão de portas de 2 qubits para ~99,7% (porta Controlled-Z) e ~99,85% (porta iswap)
- Ao expandir o tamanho do código de superfície para 3×3, 5×5 e 7×7, foi observado que o qubit lógico codificado permanece estável por mais tempo
- Isso é avaliado como um ponto de inflexão importante, mostrando a possibilidade de computação quântica estável por meio de correção de erros quânticos
Limitações do chip Willow e desafios futuros
- O Google afirma que, para definir um qubit totalmente tolerante a falhas, é necessário reduzir a taxa de erro em operações multi-qubit até 10⁻⁶
- No experimento atual, foi gerado apenas um único qubit codificado, e ainda não foram realizados experimentos com operações multi-qubit
Experimento de supremacia quântica e tempo de computação
- O novo experimento de supremacia quântica com o Willow foi realizado com base em 105 qubits e 40 camadas de portas
- Estima-se que, mesmo com os algoritmos de simulação mais recentes, seriam necessários até 10²⁵ anos para verificar classicamente os resultados desse experimento
- A verificação foi feita por um método indireto, com base nos resultados de circuitos menores
Comparação com tecnologias concorrentes
- As portas de qubits supercondutores são rápidas, mas qubits de íons aprisionados oferecem movimentação de qubits e alta precisão de portas
- O Willow é avaliado como um caso em que o Google lançou um novo desafio aos concorrentes
Controvérsia e reações
- O cético da computação quântica Gil Kalai comentou que é preciso cautela ao abordar as alegações do Google, rebatendo-as principalmente com base em dados de experimentos anteriores de supremacia quântica
- O anúncio do Google foi avaliado positivamente por se basear em resultados concretos, sem exageros
Conclusão
- O Willow demonstra a possibilidade de correção de erros quânticos e de experimentos quânticos em larga escala, vem recebendo avaliações geralmente positivas e é reconhecido como um marco importante para a área
- Chama atenção a velocidade do avanço tecnológico entre o Google e outros concorrentes no futuro
- O desenvolvimento da computação quântica continua, e os resultados experimentais estão melhorando cada vez mais
1 comentários
Opiniões no Hacker News
Como engenheiro de software, consumir APIs e atualizar linhas de banco de dados parece infantil comparado ao que foi lido. O problema resolvido pelo computador quântico levaria trilhões de anos em computadores tradicionais, mas ninguém além de pesquisadores de computação quântica se importa com isso
Acho ilógicas as alegações sobre a interpretação de muitos mundos de Everett. Se universos paralelos estão executando o mesmo cálculo ao mesmo tempo, fico em dúvida sobre como isso pode melhorar o desempenho do universo como um todo
Achei engraçado receber perguntas sobre qubits supercondutores e íons aprisionados, átomos neutros e qubits fotônicos. Se eu tivesse entendido mais de duas palavras, teria feito uma pergunta
Queria saber onde está o desempenho em tarefas úteis de forma geral. Gostaria de saber qual é o maior número que pode ser fatorado com o algoritmo de Shor ou qual é o maior hash cuja pré-imagem pode ser calculada com o algoritmo de Grover
O hardware está evoluindo, mas faltam algoritmos para rodar em computadores quânticos. Tirando o algoritmo de Shor, útil para quebrar RSA, não há mais nada
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O maior alerta sobre o resultado de "10^25 anos" é algo ao qual o Google não deu atenção suficiente. Se essa computação quântica levaria ~10^25 anos para ser simulada em um computador clássico, então um computador clássico também levaria ~10^25 anos para verificar diretamente o resultado do computador quântico
É difícil entender a alegação de que um computador clássico levaria ~10^25 anos para verificar diretamente o resultado de um computador quântico. Há muitos problemas em que verificar é muito mais fácil do que resolver. Fico me perguntando por que essa abordagem não é usada para validar as alegações da computação quântica
Resumo: é um resultado real. A parte legal é que mais qubits duram por mais tempo. A parte ruim é que o resultado não foi explicitamente verificado, só pode ser validado por inferência