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Intel fabrica primeiros qubits e torna computação quântica mais próxima

Pesquisa da Intel permite fabricar chips para computação quântica nas mesmas fábricas em que são produzidos processadores tradicionais

Emerson Alecrim

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Quando o assunto é computador quântico, os qubits quase sempre aparecem na conversa como um conceito abstrato e distante. Pode ser diferente a partir de agora: a Intel revelou ter produzido, com sucesso, os primeiros qubits de silício em escala industrial (sem passar por etapas manuais). Trata-se de um avanço que torna a computação quântica mais próxima da realidade.

Um minúsculo chip de computação quântica na borracha de um lápis (imagem: divulgação/Intel)
Um minúsculo chip de computação quântica na borracha de um lápis (imagem: divulgação/Intel)

A Intel não chegou a esse feito sozinha. O trabalho, que foi revisado por pares e divulgado na revista científica Nature Electronics, é fruto de uma parceria com a QuTech, um centro de pesquisa sobre computação quântica criado pela Universidade Técnica de Delft e a Organização Holandesa de Pesquisa Científica Aplicada.

O que Intel e QuTech desenvolveram, basicamente, é um processo que possibilita a produção de mais de dez mil matrizes com vários qubits de silício em um único wafer. Mas o que isso quer dizer? Comecemos pela definição de qubit.

Com vocês, o qubit

Qubit é uma abreviação de bit quântico. Enquanto, na computação atual (baseada na lógica binária), temos um bit assumindo um estado representado por 0 ou 1, na computação quântica um qubit pode assumir 0, 1 ou uma superposição de ambos os valores.

As possibilidades que essa abordagem traz são tidas como revolucionárias. Não por acaso, a computação quântica é vista como a resposta para problemas tão complexos que, hoje, levariam dias ou semanas para serem resolvidos pela computação tradicional.

Teoricamente, quanto mais qubits um computador quântico suporta, maior é a sua capacidade de processamento. O problema é que a indústria precisa superar diversos desafios para que a computação quântica se torne viável e, sobretudo, confiável.

Por que o avanço da Intel é promissor?

Um dos tais desafios está no processo de fabricação de chips quânticos. A indústria e centros de pesquisa enfrentam dificuldades para desenvolver um processo que permita uma produção escalável.

A pesquisa realizada pela Intel e a QuTech possibilita que wafers (em poucas palavras, peças de silício em formato de disco que são divididas para dar origem a processadores) voltados à computação quântica sejam fabricados com tecnologias de litografia óptica que são usadas para produzir os chips CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) mais modernos da companhia.

Em clima de celebração, a Intel explica que o resultado desse trabalho é um processo que permite que um wafer de silício com diâmetro padrão de 300 mm possa conter mais de dez mil matrizes (pontos quânticos) de qubits cujo rendimento é superior a 95% (ou seja, pelo menos 95% dessas unidades são funcionais).

Wafer para computador quântico (imagem: divulgação/Intel)
Wafer para computador quântico (imagem: divulgação/Intel)

Eis o motivo da celebração: a Intel conseguiu produzir um wafer para computador quântico que pode ser aproveitado em quase toda a sua totalidade e, ao mesmo tempo, não teve que promover mudanças expressivas em sua linha de produção. Em tese, isso abre espaço para que a companhia produza chips quânticos e convencionais nas mesmas unidades fabris.

É claro que ainda há muito trabalho a ser feito para que a computação quântica se torne, de fato, viável. Mas James Clarke, diretor de hardware quântico da Intel, não esconde a empolgação com o feito mais recente:

Nossa pesquisa prova que um computador quântico em escala real não apenas é possível como pode ser produzido em uma fábrica de chips atual. Estamos ansiosos para continuar trabalhando com a QuTech para aplicar nossa experiência em fabricação de silício para liberar todo o potencial do quântico.