Por You Yi, Diário do Povo

Recentemente, uma equipe de pesquisa composta por acadêmicos como Pan Jianwei e Lu Chaoyang da Universidade de Ciência e Tecnologia da China cooperou com o Instituto de Microsistemas e Tecnologia da Informa??o de Shanghai, da Academia Chinesa de Ciências, e o Centro Nacional de Pesquisa de Engenharia e Tecnologia da Computa??o Paralela para construir um protótipo de computador quantico de 76 fótons, “Jiuzhang".

Para calcular o problema de amostragem gaussiana de bósons (GBS, na sigla em inglês), "Jiuzhang", processa 50 milh?es de amostras em 200 segundos, enquanto o supercomputador mais rápido do mundo precisa de 600 milh?es de anos. Esta é a primeira vez que a China atinge a "superioridade quantica", fazendo da China o segundo país do mundo a realizar este feito, segundo publicou a revista “Science” em 4 de dezembro.

A "superioridade da computa??o quantica" refere-se ao computador quantico como uma coisa nova uma vez que seu poder computacional num determinado problema supera o computador tradicional mais potente. A computa??o quantica cruza o futuro em muitos aspectos, transcendendo o limiar dos computadores tradicionais.

"Usar dispositivos quanticos para resolver problemas cada vez mais complexos e incorporar vantagens quanticas é uma das quest?es mais importantes na fronteira da ciência quantica", segundo Peter Zoller, membro da Academia Americana de Ciências, vencedor do Prêmio Wolf e da Medalha Dirac, o nível da pesquisa da equipe de Pan Jianwei elevou a computa??o a um novo patamar em termos de tamanho e escalabilidade dos sistemas quanticos e as perspectivas de aplica??es práticas.

“Na era do Big Data, a quantidade de dados globais está aumentando exponencialmente, dobrando a cada dois anos. Se uma grande quantidade de dados n?o for extraída, n?o fará sentido”, disse Pan Jianwei.

Atualmente, o modelo de desenvolvimento tradicional de computadores é limitado e os supercomputadores consomem grandes quantidades de energia. Na vis?o de Pan Jianwei, a importancia do "Jiuzhang" é melhorar a capacidade da computa??o sem que haja aumento no consumo de energia.

Neste momento, o desenvolvimento de computadores quanticos se tornou um dos maiores desafios na vanguarda da ciência e tecnologia mundial e é o foco da competi??o global. No ano passado, o Google lan?ou um novo chip supercondutor, Sycamore, com 53 qubits.

A eficiência computacional de um algoritmo matemático excedeu em muito a do supercomputador mais rápido do mundo na época e foi o primeiro a registrar a "superioridade quantica".

No entanto, o "Jiuzhang" também realiza a solu??o rápida da tarefa de amostragem gaussiana de bósons".

De acordo com Lu Chaoyang, em compara??o com o "Sycamore", o "Jiuzhang" têm três vantagens principais: maior velocidade de cálculo, maior adaptabilidade ambiental e supera??o de lacunas técnicas.

"Sycamore" é o mais rápido em supercálculo apenas numa amostra curta, e "Jiuzhang" supera o supercálculo tanto na amostra curta quanto na extensa.

Hoje em dia, o algoritmo de amostragem gaussiana de bósons baseado em "Jiuzhang" tem aplica??es potenciais nos campos da teoria dos grafos, aprendizado de máquina, química quantica, etc., e será uma dire??o importante para o desenvolvimento subsequente.

A equipe de Pan Jianwei afirmou que, embora "Jiuzhang" tenha um poder de computa??o incrível, representa apenas um marco na primeira fase da computa??o quantica.

"Espero que, ao longo de 15 a 20 anos de trabalho, um computador quantico universal possa ser desenvolvido para resolver problemas muito abrangentes em criptoanálise, previs?o do tempo e design de medicamentos", disse Pan Jianwei.

Segundo avaliou a revista "Science", trata-se do " mais avan?ado experimento", "uma grande conquista". O experimento de "superioridade quantica" n?o é um trabalho noturno, mas uma competi??o entre algoritmos clássicos mais rápidos e hardwares da computa??o quantica.

O paralelismo quantico produzirá um poder de computa??o inigualável comparados aos computadores clássicos. A equipe de Pan Jianwei espera que este trabalho possa inspirar mais pesquisas na simula??o de algoritmos clássicos.