Google reduz erros em etapa-chave da computação quântica
Experimento com o processador Willow alcançou fidelidade de 99,99% na preparação de estados quânticos, com aproveitamento de 8% das tentativas
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O Google demonstrou uma técnica para preparar estados quânticos com menos erros no processador Willow. O resultado enfrenta um gargalo da computação quântica, mas ainda precisa ganhar escala.
Uma etapa necessária para fazer computadores quânticos executarem programas úteis ficou mais confiável em um experimento do Google. A empresa anunciou nesta quinta-feira, 15, que conseguiu reduzir em cerca de 40 vezes os erros na preparação dos chamados “estados mágicos”, recursos usados em determinadas operações dessas máquinas.
O teste foi realizado no processador Willow. Segundo a companhia, o trabalho foi publicado na revista Science. Uma versão preliminar da pesquisa já estava disponível desde dezembro de 2025.
O número descreve a melhora nessa etapa específica. Não significa que o computador inteiro passou a calcular 40 vezes mais rápido nem que todos os seus erros foram reduzidos nessa proporção.
O que são os “estados mágicos”?
O nome se refere a estados quânticos preparados para permitir operações que os mecanismos habituais de correção de erros não oferecem diretamente. Eles ajudam a completar o conjunto de instruções necessário para uma máquina executar diferentes algoritmos com proteção contra falhas.
Esses estados são consumidos durante as operações e precisam ser produzidos continuamente. Prepará-los com qualidade exige recursos que poderiam ser usados no próprio cálculo.
A proposta do Google é tornar essa preparação menos custosa. Em setembro de 2024, os pesquisadores Craig Gidney, Noah Shutty e Cody Jones apresentaram uma técnica chamada magic state cultivation, ou cultivo de estados mágicos.
Em simulações, o método indicava a possibilidade de reduzir os recursos necessários para obter estados confiáveis. O experimento agora divulgado coloca essa proposta à prova em um processador físico.
Como o cultivo funciona?
O procedimento começa com um estado sujeito a ruído. Uma sequência de operações e medições procura sinais de erro; quando uma falha é detectada, a tentativa é descartada. Os resultados aprovados pelos testes formam um conjunto mais confiável.
No estudo, os pesquisadores chegaram a uma fidelidade de aproximadamente 99,99%, medida da proximidade entre o estado produzido e o desejado. O resultado veio com uma seleção rigorosa: apenas 8% das tentativas foram aproveitadas.
A equipe também demonstrou a transferência de um estado entre dois sistemas de correção de erros, conhecidos como código de cores e código de superfície. Essa passagem testa como o recurso preparado pode ser incorporado à arquitetura usada para protegê-lo.
Por que isso importa para a computação quântica?
A corrida quântica envolve tanto ampliar os processadores quanto tornar suas operações confiáveis. Em dezembro de 2024, o Google apresentou o Willow com resultados que mostravam a redução de erros ao aumentar o número de qubits dedicados à proteção da informação.
O novo trabalho enfrenta outra parte do problema: preparar os recursos necessários para realizar operações além do armazenamento protegido. A expectativa dos autores é que o cultivo ajude a reduzir o tamanho das máquinas exigidas para aplicações práticas.
A demonstração ainda precisa ser ampliada. O anúncio não apresenta um computador pronto para uso comercial nem estabelece uma data para isso.