São várias as gigantes tecnológicas e novas startups que ao longo dos anos proclamam a supremacia quântica, ou seja, a capacidade de reduzir para minutos, cálculos que demorariam aos supercomputadores atuais um milhão de anos a conseguir. O certo é que estas são experiências de laboratório, com a Google e a IBM, mas também a Microsoft, na vanguarda da tecnologia, mas ainda ninguém conseguiu criar um verdadeiro computador quântico funcional, um sonho de décadas, desde os anos 1980. 

Em entrevista ao Financial Times, Jay Gambetta, líder da iniciativa quântica da IBM, aponta que “já não se sente como um sonho”, referindo-se aos mais recentes avanços da tecnologia. A tecnológica diz que já tem todos os elementos para criar uma máquina completa, tendo publicado o plano para um computador quântico, adicionando os componentes críticos que estavam a faltar em anteriores designs. “Sinto mesmo que quebramos o código e vamos conseguir construir esta máquina até ao final da década”. 

A Google também diz ter ultrapassado um dos maiores desafios no ano passado, afirmando estar no caminho de construir um computador quântico de escala industrial, exatamente para o final da década. “Todos os desafios científicos e de engenharia que faltam são superáveis”, disse Julian Kelly, responsável de hardware na Google Quantum AI. 

Estes detalhes que ainda faltam resolver até ao fim da década, ainda são considerados desafios difíceis de resolver, de forma a industrializar a tecnologia. Ainda assim, são tecnicamente menos desafiantes que as físicas fundamentais, mas que não se deveriam subestimar os esforços de engenharia à escala. Para Oskar Painter, responsável pelo hardware quântico da AWS, um computador quântico útil ainda está a 15-30 anos de distância. 

A chamada escala industrial significa computadores quânticos que consigam atingir os 200 qubits, que é considerado os blocos básicos destas máquinas, sendo depois expandidos para 1 mn qubits. É o repetir de um ciclo, tal como aconteceu com os computadores nos primórdios, embora agora sejam apontados novos desafios. A instabilidade dos qubits em manter os seus estados quânticos, em que apenas conseguem estar funcionais por frações de segundo, período em que conseguem fazer cálculos úteis. 

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Esse é o principal problema físico a resolver, levando as fabricantes a aumentar o número de qubits, mas que é visto como um “efeito bizarro que não se consegue controlar”, aponta Subodh Kulkarno, da startup americana Rigetti Computing. As empresas têm vindo a investigar soluções para aumentar o tempo de vida útil dos qubits, mas é algo complexo e com elevados custos, tornando-se impraticáveis em larga escala. A China avançou recentemente com um chip de 504 qubits, dando um passo importante para se posicionar na computação quântica e nos sistemas de grande escala apoiados neste tipo de tecnologia. 

A Google pretende reduzir os custos dos componentes por um factor de 10, de forma a alcançar o objetivo de custo de mil milhões de dólares para uma máquina completa. As empresas têm vindo a estudar uma forma de contornar os problemas através da correção de erros quânticos, algo que desde a década de 1990 os cientistas têm trabalhado. A Google terá sido a primeira a reportar a solução, através do seu chip Willow.  Julian Kelly diz que as empresas que tentarem escalar, sem primeiro atingirem este ponto, vão acabar com uma máquina muito cara e com outputs de ruído, consumindo energia e muito tempo de engenharia, sem oferecer qualquer valor.