A IBM anunciou seu plano para desenvolver o primeiro computador quântico de grande escala e tolerante a falhas, previsto para 2029. O sistema, batizado de IBM Quantum Starling, será instalado em um novo centro de dados quânticos em Poughkeepsie, Nova York, e deverá executar até 20 mil vezes mais operações que os computadores quânticos atuais. Para representar o estado computacional do Starling, seria necessária a memória de mais de um quindecilhão (10^48) dos supercomputadores mais potentes existentes.
Estados complexos
Segundo a empresa, a máquina permitirá explorar estados quânticos complexos que hoje estão além do alcance das tecnologias disponíveis. Atualmente, a IBM já opera uma extensa rede global de computadores quânticos e apresentou um novo Quantum Roadmap, detalhando a trajetória até a construção de um sistema prático e tolerante a falhas.
De acordo com a companhia, um computador desse porte, com centenas ou milhares de qubits lógicos, poderá executar de centenas de milhões a bilhões de operações, acelerando pesquisas em áreas como desenvolvimento de medicamentos, descoberta de materiais, química e otimização. O Starling deverá rodar 100 milhões de operações quânticas com 200 qubits lógicos, servindo de base para o futuro IBM Quantum Blue Jay, projetado para alcançar 1 bilhão de operações em 2.000 qubits lógicos.
Qubits lógicos são formados por grupos de qubits físicos que trabalham em conjunto para armazenar informações e corrigir erros. Esse mecanismo é essencial para que os computadores quânticos processem grandes cargas de trabalho com confiabilidade. Até agora, não havia sido publicada uma estratégia clara para construir um sistema tolerante a falhas sem demandar estruturas de engenharia consideradas inviáveis.
Artigos
A IBM divulgou dois artigos técnicos que abordam essa questão. O primeiro detalha como será possível processar instruções e executar operações com eficiência usando códigos qLDPC (quantum low-density parity check), capazes de reduzir em cerca de 90% a necessidade de qubits físicos para correção de erros em comparação com outros métodos. O segundo descreve como decodificar informações dos qubits físicos e corrigir erros em tempo real com recursos de computação convencional.
O novo roadmap da empresa define marcos tecnológicos até a chegada do Starling:
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IBM Quantum Loon (2025): projetado para testar componentes de arquitetura do código qLDPC, como “C-couplers” para conectar qubits a longas distâncias em um mesmo chip.
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IBM Quantum Kookaburra (2026): primeiro processador modular da companhia, que combinará memória quântica e operações lógicas.
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IBM Quantum Cockatoo (2027): sistema que deverá entrelaçar dois módulos Kookaburra por meio de “L-couplers”, conectando chips quânticos como nós de uma rede maior, sem exigir chips de dimensões impraticáveis.
Esses avanços, segundo a IBM, convergirão para a construção do Quantum Starling em 2029.
