Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons.
Pesquisadores da Microsoft anunciaram a criação dos primeiros “qubits topológicos” em um dispositivo que armazena informações em um estado exótico da matéria, o que pode ser um avanço significativo para a computação quântica.
Ao mesmo tempo, os pesquisadores também publicaram um artigo na Nature e um “roteiro” para trabalhos futuros. O design do processador Majorana 1 está previsto para comportar até um milhão de qubits, o que pode ser suficiente para realizar muitos objetivos importantes da computação quântica – como quebrar códigos criptográficos e projetar novos medicamentos e materiais de maneira mais rápida.
Se as alegações da Microsoft se confirmarem, a empresa pode ter ultrapassado concorrentes como IBM e Google, que atualmente parecem liderar a corrida para construir um computador quântico.
No entanto, o artigo revisado por pares da Nature mostra apenas parte do que os pesquisadores afirmaram, e o roteiro ainda inclui muitos obstáculos a serem superados. Embora o comunicado de imprensa da Microsoft mostre algo que supostamente é hardware de computação quântica, não temos nenhuma confirmação independente do que pode fazer. No entanto, as notícias da Microsoft são muito promissoras.
Neste ponto, você provavelmente tem algumas perguntas. O que é um qubit topológico? O que é um qubit, afinal? E por que as pessoas querem computadores quânticos em primeiro lugar?
Computadores quânticos foram sonhados pela primeira vez na década de 1980. Enquanto um computador comum armazena informações em bits, um computador quântico armazena informações em bits quânticos – ou qubits.
Um bit comum pode ter um valor de 0 ou 1, mas um qubit (graças às leis da mecânica quântica, que regem partículas muito pequenas) pode ter uma combinação de ambos. Isso significa que um computador quântico seria muito mais rápido do que um computador comum para certos tipos de cálculos – especialmente aqueles relacionados a desvendar códigos e simular sistemas naturais.
Até agora, tudo bem. Mas descobriu-se que construir qubits reais e obter informações dentro e fora deles é extremamente difícil, porque as interações com o mundo exterior podem destruir os delicados estados quânticos internos.
Os pesquisadores tentaram muitas tecnologias diferentes para fazer qubits, usando coisas como átomos presos em campos elétricos ou redemoinhos de corrente girando em supercondutores.
A Microsoft adotou uma abordagem muito diferente para construir seus “qubits topológicos.” Eles usaram o que são chamadas de partículas Majorana, teorizadas pela primeira vez em 1937 pelo físico italiano Ettore Majorana.
As Majoranas não são partículas naturais como elétrons ou prótons. Em vez disso, elas só existem dentro de um tipo raro de material chamado supercondutor topológico (que requer um design material avançado e deve ser resfriado a temperaturas extremamente baixas).
