Primeiro computador quântico da IBM fora dos EUA já está disponível para pesquisadores externos

O primeiro computador quântico da IBM localizado fora de um laboratório de pesquisa da empresa foi apresentado ao público na Europa. O IBM Quantum System One agora está disponível para empresas, instituições de pesquisa e universidades para próximos projetos. Por meio da parceria entre a IBM e o Instituto Fraunhofer-Gesellschaft, o novo sistema ajuda a expandir o know-how e as competências no campo da ciência quântica e a criar uma comunidade de especialistas nesta tecnologia emergente.

Segundo informações do site ZDNet, cientistas do Instituto Fraunhofer da Alemanha acabam de revelar o IBM Quantum System One – o primeiro computador quântico supercondutor do país que a Big Blue foi contratada para construir especialmente para a organização. A parceria do Instituto com a IBM foi assinada no ano passado, marcando o início de uma expansão global para o hardware quântico da IBM.

O IBM Quantum System One, primeiro computador quântico fora dos laboratórios de Nova Iorque da IBM, foi apresentado ao público nesta terça-feira (15), na Alemanha, cinco anos depois que a IBM disponibilizou seu primeiro processador quântico de cinco qubit para os usuários acessarem pela nuvem.

A empresa lançou o Quantum System One em 2019, como o primeiro computador quântico comercial do mundo, mas só agora ele estará disponível para pesquisadores externos, através de contratos mensais, para fins de pesquisa, educação e treinamento. Pesquisadores e parceiros do Instituto Fraunhofer já tinham o supercomputador à disposição há algumas semanas.

“A Fraunhofer-Gesellschaft aposta que o Quantum System One abrirá o caminho para futuras aplicações industriais dessa nova forma de computação. Deve também levar a cada vez mais pesquisas e ajudar a desenvolver uma força de trabalho global pronta para o quantum. É o primeiro passo para dimensionar comercialmente a tecnologia de computação quântica da IBM”, segundo postagem de blog da IBM.

Montagem remota

A pandemia fez com que os pesquisadores ajustassem seus planos de montagem do equipamento fora do laboratório da IBM, uma vez que a equipe estava impossibilitada de viajar para a Alemanha. Os engenheiros da IBM utilizaram métodos inspirados na NASA para a montagem remota.

“Como você treina pessoas que estão a milhares de quilômetros de distância, quando você não pode simplesmente correr até elas e dizer: ‘Faça isso’?”, disse ao ZDNet, Bob Sutor, Chief Quantum Exponent da IBM. “Tivemos que treinar equipes locais remotamente e trabalhar com elas remotamente para montar tudo e colocar essa máquina em funcionamento. Desenvolvemos novas técnicas para realmente colocar esses sistemas ao redor do mundo sem viajar para lá. E funcionou”.

Para isso, a equipe de Sutor desenvolveu um curso virtual em montagem quântica para os engenheiros alemães do laboratório de desenvolvimento local da IBM. Desde a instalação do sistema de refrigeração do computador até a manipulação do processador Falcon, nenhum detalhe foi esquecido e o dispositivo foi lançado com sucesso de acordo com a programação original, diz a publicação do ZDNet.

Dessa forma, os pesquisadores europeus deixam de depender do acesso à nuvem para sistemas baseados nos EUA.

Desde que a parceria foi anunciada, o instituto tem estado ocupado investigando aplicações potenciais da computação quântica e projetando algoritmos quânticos que podem mostrar uma vantagem sobre os cálculos realizados com a computação clássica.

No Fraunhofer, os pesquisadores têm examinado uma variedade de aplicações, desde otimização de portfólio em finanças até planejamento de logística para fabricantes, através de protocolos de correção de erros que podem melhorar a infraestrutura crítica e simulação molecular para impulsionar descoberta de química e materiais.

“Para os usuários, eles precisam entrar agora, eles precisam entender o que são computadores quânticos, para que eles são úteis e quais são as abordagens viáveis ​​usando computadores quânticos que lhes darão uma vantagem sobre o uso da computação clássica”, diz Sutor.

Agora, o esforço de pesquisa, segundo o ZDNet, consiste em identificar os casos de uso que podem ser adequados para a tecnologia assim que o hardware estiver pronto. Por exemplo, os pesquisadores alemães estão trabalhando, em parceria com o Centro Aeroespacial Alemão, em pesquisas para descobrir se algoritmos quânticos poderiam simular processos eletroquímicos dentro do sistema de armazenamento de energia – o que por sua vez poderia ajudar a projetar baterias e células de combustível com melhor desempenho e muito mais densidade de energia.

Inovação

Desde o lançamento de seu primeiro processador quântico baseado em nuvem, a empresa já disponibilizou mais de 20 máquinas Quantum System One, que são acessadas por mais de 145 organizações em todo o mundo. Dois bilhões de circuitos quânticos são estabelecidos diariamente com os processadores em nuvem e a IBM está a caminho de interromper um trilhão de circuitos antes do final do verão.

O Quantum System One utiliza processadores Falcon com 27 qubits, mas a IBM está trabalhando em paralelo em um chip chamado Hummingbird, que tem 65 qubits. Recentemente, a empresa divulgou um roteiro de hardware quântico no qual se compromete a atingir mais de 1.000 qubits até 2023 – o suficiente para começar a ver os primeiros resultados da computação quântica.

A Big Blue também planeja instalar um IBM Quantum System One no Japão como parte de uma parceria com a Universidade de Tóquio; e de volta aos EUA, a Cleveland Clinic recentemente fez um pedido de US$ 500 milhões para a IBM construir hardware quântico local.

Embora o setor quântico expanda rapidamente, ainda é muito cedo para prever quais abordagens da computação quântica mostrarão os resultados primeiro – na prática. É por isso que, além de investir nos qubits supercondutores da IBM, o Instituto Fraunhofer também está investigando o uso de diferentes abordagens, como armadilhas de íons ou diamante.

“Atualmente, não está claro qual tecnologia será a melhor (…) e provavelmente teremos diferentes tecnologias trabalhando em paralelo para diferentes casos de uso. Faz sentido iniciar projetos com diferentes abordagens e, depois de algum tempo, medir até que ponto você obteve e se atingiu seus objetivos. Em seguida, você decide com qual tecnologia deve prosseguir”, diz Annkatrin Sommer, Coordenadora de Pesquisa do Fraunhofer.

A instalação do Quantum System One na Alemanha coloca o país em uma posição favorável na corrida global pela liderança da computação quântica. O governo alemão já lançou um programa de financiamento de € 2 bilhões (US$ 2,4 bilhões) para a promoção de tecnologias quânticas no país, que vem além do carro-chefe quântico de € 1 bilhão (US$ 1,20 bilhão) da Comissão Europeia.

Seguindo os passos da Alemanha, o Reino Unido também pretende lançar seu primeiro computador quântico comercial, que será construído pela empresa Rigetti Computing, com sede na Califórnia. O Reino Unido já investiu um total de £ 1 bilhão (US$ 1,37 bilhão) em um Programa Nacional de Tecnologias Quantum.

Enquanto isso, nos Estados Unidos, um orçamento de US$ 1,2 bilhão foi alocado para a National Quantum Initiative Act, em 2018. E a China, por sua vez, já deixou claro sua ambição de se tornar uma das principais superpotências quânticas, ressalta a publicação.

Com informações do ZDNet