Dentro do covil abaixo de zero do computador mais poderoso do mundo

Parece um lustre dourado e contém o lugar mais frio do universo.

O que estou vendo não é apenas o computador mais poderoso do mundo, mas também uma tecnologia elementary para a segurança financeira, o Bitcoin, os segredos governamentais, a economia mundial e muito mais.

A computação quântica é a chave para que as empresas e os países ganhem – e percam – o resto do século XXI.

À minha frente, suspenso a um metro de altura, nas instalações do Google em Santa Bárbara, Califórnia, está Willow. Francamente, não period o que eu esperava.

Não há telas ou teclados, muito menos câmeras holográficas ou chips de leitura cerebral.

Willow é uma série de discos redondos do tamanho de um barril de petróleo conectados por centenas de fios de controle pretos que descem para um refrigerador de bronze com banho de hélio líquido, mantendo o microchip quântico um milésimo de grau acima do zero absoluto.

Parece, e parece, muito anos oitenta, mas se o potencial do quantum for realizado, a estrutura de steel e arame da água-viva à minha frente transformará o mundo, de muitas maneiras.

“Bem-vindo ao nosso laboratório Quantum AI”, diz Hartmut Neven, chefe de Quantum AI do Google, enquanto passamos pela porta de alta segurança.

Neven é uma figura lendária, em parte gênio tecnológico, em parte entusiasta da música techno, que se veste como se tivesse praticado snowboard aqui direto do competition de música Burning Man – para o qual ele desenha arte. Talvez sim, em um universo paralelo – falaremos mais sobre isso mais tarde.

Sua missão é transformar a física teórica em computadores quânticos funcionais “para resolver problemas que de outra forma seriam insolúveis” e ele admite que é tendencioso, mas diz que esses lustres têm o melhor desempenho do mundo.

Grande parte da nossa conversa é sobre o que não podemos filmar neste laboratório restrito. Esta tecnologia crítica está sujeita a controlos de exportação e ao sigilo e está no centro de uma corrida pela supremacia comercial e económica. Qualquer pequena vantagem, desde a forma de novos componentes até às empresas nas cadeias de abastecimento globais, é uma fonte de alavancagem potencial.

Há uma vibração californiana notável neste templo da alta ciência, em sua arte e cor. Cada computador quântico recebe um nome como Yakushima ou Mendocino, cada um deles é envolto em uma obra de arte contemporânea e vários murais em estilo graffiti adornam as paredes iluminadas pelo forte sol de inverno.

Neven segura Willow, o mais recente chip quântico do Google, que alcançou dois marcos importantes. Ele disse que isso resolveu “de uma vez por todas” a discussão sobre se os computadores quânticos podem realizar tarefas que os computadores clássicos não conseguem.

Willow também resolveu em minutos um problema de referência que levaria 10 septilhões de anos para o melhor computador do mundo, ou seja, mais de um trilhão de trilhões, ou um com 25 zeros no last, mais do que a idade do universo.

Esse resultado teórico foi aplicado recentemente ao algoritmo Quantum Echoes, impossível para computadores convencionais, que ajuda a aprender a estrutura das moléculas a partir da mesma tecnologia usada em aparelhos de ressonância magnética.

Neven revela como ele acredita que este chip quântico Willow será usado “para ajudar com muitos problemas que a humanidade tem agora”.

“Isso nos permitirá descobrir medicamentos com mais eficiência”, diz ele. “Isso nos ajudará a tornar a produção de alimentos mais eficiente, nos ajudará a produzir energia, a transportar energia, a armazenar energia… a resolver as mudanças climáticas e a fome humana.”

“Permite-nos compreender muito melhor a natureza e depois desvendar o seu segredo para construir tecnologias que tornem a vida mais agradável para todos nós”, diz-me.

Alguns pesquisadores acreditam que a Inteligência Synthetic actual só será verdadeiramente possível com a tecnologia quântica.

Os membros da equipe aqui acabaram de receber o prêmio Nobel pela pesquisa unique sobre “qubits supercondutores” usados ​​aqui.

O chip Willow possui 105 qubits. O esforço quântico da Microsoft tem 8 qubitsmas usa uma abordagem diferente. A corrida ao redor do mundo é chegar a 1 milhão de qubits para uma “máquina em escala utilitária” que possa fazer química quântica e projetar medicamentos, sem erros. A tecnologia é frágil.

O que está acontecendo aqui está sendo observado atentamente em todo o mundo. O professor Sir Peter Knight, presidente do Conselho Consultivo de Estratégia de Programas de Tecnologia Quântica Nacional, diz que Willow abriu novos caminhos.

“Todas as máquinas ainda estão na fase de modelo de brinquedo, cometem erros. Precisam de correção de erros. Willow foi o primeiro a demonstrar que é possível fazer correção de erros, por meio de repetidas rodadas de reparos, que melhoram”, diz ele.

Isto coloca a tecnologia no caminho de ser dimensionada para realizar com precisão um bilião de operações, talvez dentro de sete ou oito anos, em vez das duas décadas anteriormente assumidas.

Se o primeiro quarto deste século foi definido pela ascensão da Web e depois da Inteligência Synthetic, os próximos 25 anos serão certamente o início da period quântica.

Think about tentar encontrar uma bola de tênis em uma entre mil gavetas fechadas. Um computador clássico abre cada um deles em ordem. Um computador quântico abre todos eles ao mesmo tempo. Ou, da mesma forma, em vez de precisar de cem chaves para abrir cem portas na computação regular, a computação quântica permite abrir todas as cem, com uma chave, instantaneamente.

Estas máquinas não serão para todos. Eles não se reduzirão a telefones, óculos de IA ou laptops. Mas a questão é que o poder desses computadores cresce exponencialmente e todos estão entrando em ação.

Perguntei ao chefe da Nvidia, Jensen Huang, se isso representa uma ameaça ao seu modelo de fornecimento de chips especializados para IA. “Não, um processador quântico será adicionado a um computador no futuro”, respondeu ele.

E um dos líderes do Reino Unido na área aponta o que está em jogo no mundo quântico – o eventual poder de descriptografar quase tudo, desde segredos de estado até Bitcoin.

“Todas as criptomoedas também terão que ser reexaminadas por causa da ameaça da computação quântica”, diz Sir Peter.

Um importante parceiro da Nvidia disse no ano passado que, embora o Bitcoin ainda tivesse alguns anos, a tecnologia precisava se transformar em um blockchain mais forte até o last da década.

Fontes da indústria tecnológica referem-se ao processo de “Colheita agora, desencriptação mais tarde” para descrever como se acredita que as agências estatais guardam todos os dados encriptados do mundo, no país e no estrangeiro, com a expectativa de que as gerações futuras possam aceder-lhes.

E depois há a corrida em todo o mundo. A abordagem da China é muito diferente da corrida comercial nos EUA e no Ocidente.

Com cerca de 15 mil milhões de dólares (11 mil milhões de libras), o recurso complete dedicado à tecnologia quântica na China é possivelmente da ordem de todos os restantes programas governamentais do mundo juntos, diz Sir Peter.

Desde 2022, a China publicou mais artigos científicos sobre a questão quântica do que outros países. Os esforços foram liderados por um físico pioneiro chamado Pan Jianwei. É uma parte elementary do 14º plano quinquenal de Pequim.

A China tomou a decisão de impedir que as suas empresas tecnológicas, como a Baidu e a Alibaba, desenvolvessem a sua própria investigação quântica – e concentrar as pessoas e a infra-estrutura numa empresa estatal. A China está tentando obter vantagem em comunicações quânticas e satélites.

No ano passado, Pan desenvolveu e testou o computador quântico Zuchongzhi 3.0 usando tecnologia semelhante, embora com uma abordagem diferente da Willow, alegando resultados semelhantes. No outono foi aberto para uso comercial. Tudo parece um pouco com o Projeto Manhattan da Segunda Guerra Mundial para produzir as primeiras armas nucleares, ou com a Corrida Espacial do Século XXI.

O Reino Unido é um dos centros científicos da pesquisa quântica. Foi um cientista britânico quem fez a pesquisa unique sobre qubits supercondutores. Existem dezenas de empresas e pesquisas de ponta aqui. O governo planeja fazer um investimento significativo em torno disso nas próximas semanas. É very important para a economia, para uso militar e para a geopolítica. Há esperança de que o Reino Unido seja a terceira potência nesta área.

De volta ao laboratório Willow, talvez haja ainda mais questões existenciais sendo colocadas. No ano passado, Neven sugeriu que a velocidade sem precedentes de Willow apoiava algumas concepções da existência de um multiverso. Basicamente, essa velocidade poderia ser explicada pelo fato de Willow ter explorado universos paralelos por seu poder computacional. Nem todos os cientistas acreditaram nisso.

“Ainda há um debate acalorado”, ele me diz. “Como você aprendeu em sua visita ao laboratório, a razão pela qual os computadores quânticos são tão poderosos é que dentro de um ciclo de clock eles podem tocar duas das 105 combinações simultaneamente. Isso faz você questionar onde estão essas coisas diferentes?… Há uma versão da mecânica quântica para se pensar – a formulação de muitos mundos – universos paralelos ou realidade paralela.”

Willow não provou isso, Neven teve o cuidado de dizer, mas “sugere que deveríamos levar essa ideia a sério”.

Esta é a vanguarda da fronteira do mundo, da tecnologia, do crescimento, e o governo britânico irá em breve investir centenas de milhões para alcançar Willow e os chineses. Parece ficção científica. Está rapidamente se tornando um fato econômico.