Intel entra na corrida de cavalos da computação quântica com 12

May 28, 2023

Mas antes que a física quântica revolucione a computação, a Intel e os rivais terão de aprender como fabricar máquinas muito mais poderosas.

O chip de computador quântico Intel Tunnel Falls abriga 12 qubits, um número relativamente pequeno de elementos de processamento de computador quântico, mas é um passo em direção a processadores de escala muito maior.

A Intel construiu um processador quântico chamado Tunnel Falls que oferecerá aos laboratórios de pesquisa na esperança de tornar prática a revolucionária tecnologia de computação.

O processador Tunnel Falls, anunciado quinta-feira, abriga 12 dos elementos fundamentais de processamento de dados chamados qubits. É um passo importante na tentativa da fabricante de chips de desenvolver hardware de computação quântica que espera superar os rivais.

A Intel, ao contrário da maioria de seus rivais, fabrica seus qubits a partir de elétrons individuais alojados em chips de computador que são primos daqueles que alimentam milhões de PCs. A empresa está atrasada. Rivais como IBM, Google, Quantinuum e IonQ oferecem computadores quânticos há anos, mas a Intel acredita que vincular sua sorte à tecnologia de chips convencionais permitirá, em última instância, um progresso mais rápido.

“Para mim, é natural usar as ferramentas já desenvolvidas em vez de ter que desenvolver novas ferramentas”, disse Jim Clarke, diretor de hardware de computação quântica do Intel Labs. A Intel fabrica seus próprios chips de computação quântica em sua fábrica D1 em Oregon.

Você não comprará seu próprio computador quântico, mas eles poderão afetar sua vida de maneira muito direta. Entre aqueles que investem na tecnologia estão empresas de serviços financeiros que procuram investimentos mais rentáveis, investigadores de ciência de materiais que esperam baterias melhores, empresas farmacêuticas que tentam conceber medicamentos melhores e governos que tentam decifrar as comunicações encriptadas dos adversários.

Esses desafios estão fora do alcance dos computadores convencionais, mas a computação quântica tem potencial para enfrentá-los, aproveitando a estranha física do ultrapequeno. Os computadores quânticos de hoje geralmente não são práticos, e a promessa completa da tecnologia ainda está a anos de distância, mas físicos e engenheiros têm feito progressos constantes ano após ano.

A Intel, especialista em fabricação em grande escala, espera ajudar a acelerar o processo construindo muitos chips quânticos, que chama de unidades de processamento quântico, ou QPUs. A Universidade de Maryland, um dos centros beneficiados por um programa do governo dos EUA para acelerar o progresso da computação quântica, utilizará máquinas Intel.

Uma característica notável da computação quântica é a enorme variedade de abordagens. A Intel está usando elétrons, armazenando dados com uma propriedade da mecânica quântica chamada spin, que é análoga às duas direções que um pião pode girar. A IBM e o Google estão usando pequenos circuitos elétricos de materiais supercondutores. IonQ e Quantinuum manipulam átomos carregados armazenados em uma armadilha. Outras abordagens envolvem átomos neutros e até mesmo a mais fugaz das partículas, o fóton.

Em uma escala suficientemente pequena, a mecânica quântica domina a física e qualquer coisa pode se tornar um qubit, disse o pioneiro da computação quântica e pesquisador do MIT Seth Lloyd em uma entrevista anterior. "É uma questão de saber se você pode massageá-los da maneira certa para convencê-los a computar."

Em outras palavras, a computação quântica não é uma corrida de cavalos como no mercado tradicional de chips de computador. É mais como um cavalo enfrentando um falcão, uma motocicleta e um velocista olímpico.

A Intel gosta de sua abordagem. Tunnel Falls está em fabricação hoje, mas a empresa muito em breve irá “gravar” seu sucessor, o que significa que o projeto está concluído, e começou a projetar o modelo depois disso, disse Clarke. Doze qubits é uma pequena fração do que é necessário para computadores quânticos úteis, mas a Intel começou com uma abordagem simples projetada para melhorias rápidas e progresso sustentado ao longo dos anos necessários para fabricar computadores quânticos sérios.

Chip de teste de computador quântico Tunnel Falls da Intel na ponta do dedo

“O próximo grande marco será quando tivermos alguns milhares de qubits”, uma quantidade que permitirá aos engenheiros de computação quântica corrigir os erros frequentes que afetam as operações de qubits, disse Clarke. “Isso provavelmente levará três, quatro, talvez cinco anos”, disse Clarke. “E provavelmente será no início ou meados da década de 2030 que teremos um milhão de côvados que mudarão o mundo.”