O fóton carrega informações
Se a máquina composta por dois gabinetes se parece exatamente com sua contraparte clássica, ela difere radicalmente em termos de conteúdo. Porque diferentemente dos computadores tradicionais, que manipulam bits de valor 0 ou 1, Lucy, como todos os computadores quânticos, trabalha com bits quânticos, ou qubits, capazes de estar em vários estados ao mesmo tempo graças às propriedades da física quântica.
Entre os diferentes qubits possíveis, Quandela escolheu os fótons, partículas de luz. São eles que codificam e processam as informações. Concretamente, cada fóton carrega informação, e sua combinação permite explorar um grande número de configurações em paralelo, onde um computador clássico teria que testá-los um por um.
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Quando Joliot-Curie delega para Lucy
Mas por que ligar Lucy a Joliot-Curie? Neste casamento, o processador quântico atua como acelerador ao lado da calculadora clássica. Concretamente, Joliot-Curie é o tipo de máquina que os investigadores utilizam para simular fenómenos de extrema complexidade: o clima do planeta, a formação das galáxias, o comportamento dos materiais à escala atómica ou mesmo a dinâmica das moléculas. Ou seja, problemas onde é preciso explorar um número colossal de possibilidades, com muitos parâmetros. E é precisamente aqui que a quântica entra em jogo.
Porque apesar do seu poder, mesmo um supercomputador como o Joliot-Curie tem os seus limites. Alguns problemas tornam-se tão complexos que o número de cálculos necessários explode. É nestes casos que Lucy intervém. O supercomputador clássico faz a maior parte do trabalho e delega certas tarefas muito específicas ao processador quântico, usado como acelerador. Um pouco como uma placa gráfica suporta um processador tradicional.
O supercomputador Joliot-Curie ao qual LUCY está agora conectado. Crédito: CEA
Primeiros usos concretos
Bem, essa é a teoria. Porque hoje o computador quântico continua sendo uma máquina ainda experimental. Lucy não manipula qubits “lógicos”, capazes de corrigir seus erros, mas sim 12 qubits ditos “físicos”, que são muito mais frágeis. Ruído, perdas, imprecisões: todos fenômenos que limitam a confiabilidade dos cálculos. Mas mesmo com recursos limitados, essas máquinas já estão começando a encontrar seus primeiros usos.
A OVHcloud, empresa francesa especializada em serviços de armazenamento online, utilizou um processador quântico de 2 qubit da Quandela, entregue no final de 2023, para fortalecer a geração de chaves de criptografia para sites, enquanto a Orange explora aplicações em criptografia. “Com máquinas pequenas, podemos começar a aumentar o nível de segurança das infraestruturas existentes.”sublinha Valérian Giesz, cofundadora da Quellela. E o progresso parece rápido.
Quandela passou de 2 para 12 qubits em poucos anos, e já está a planear uma máquina de 24 qubits no final de 2026. Um aumento de potência que, no mundo quântico, tem efeitos multiplicados: “Assim que adicionamos um qubit, duplicamos a capacidade computacional. E além de 40 qubits, não será mais possível simular um computador quântico em um supercomputador clássico“, lembra o cofundador.Quandela pretende dobrar o número de qubits em suas máquinas aproximadamente todos os anos. Mesmo que suas possibilidades ainda estejam longe de suas promessas, o computador quântico já saiu do laboratório.