Microsoft diz ter criado um novo estado da matéria para alimentar computador quântico

Qualquer um que tenha assistido a uma aula de ciências da terceira série sabe que existem três estados primários da matéria: sólido, líquido e gasoso.

Agora, a Microsoft afirma ter criado um novo estado da matéria em sua busca para desenvolver uma máquina poderosa, chamada de computador quântico, que poderia acelerar o desenvolvimento de tudo, desde baterias até medicamentos e inteligência artificial.

Nesta quarta-feira (19), os cientistas da Microsoft disseram que construíram o que é conhecido como um “qubit topológico” baseado nessa nova fase de existência física, que poderia ser aproveitado para resolver problemas matemáticos, científicos e tecnológicos.

Com esse desenvolvimento, a Microsoft está elevando as apostas no que está prestes a ser a próxima grande corrida tecnológica, além da disputa atual sobre inteligência artificial. Os cientistas perseguem o sonho de um computador quântico — uma máquina que poderia explorar o comportamento estranho e extremamente poderoso de partículas subatômicas ou objetos muito frios — desde a década de 1980.

A pressão aumentou em dezembro, quando o Google revelou um computador quântico experimental que precisou de apenas cinco minutos para completar um cálculo que a maioria dos supercomputadores não conseguiria finalizar em 10 septilhões de anos — mais tempo do que a idade do universo conhecido.

A tecnologia quântica da Microsoft poderia ultrapassar os métodos em desenvolvimento no Google. Como parte de sua pesquisa, a empresa construiu múltiplos qubits topológicos dentro de um novo tipo de chip de computador que combina as forças dos semicondutores que alimentam os computadores clássicos com os supercondutores que são tipicamente usados para construir um computador quântico.

Quando um chip desse tipo é resfriado a temperaturas extremamente baixas, ele se comporta de maneiras incomuns e poderosas que a Microsoft acredita que permitirão resolver problemas tecnológicos, matemáticos e científicos que as máquinas clássicas nunca conseguiram. A tecnologia não é tão volátil quanto outras tecnologias quânticas, disse a empresa, tornando mais fácil explorar seu poder.

Alguns questionam se a Microsoft realmente alcançou esse marco, e muitos acadêmicos de destaque afirmaram que os computadores quânticos não seriam totalmente realizados por décadas. Mas os cientistas da Microsoft disseram que seus métodos os ajudariam a alcançar a linha de chegada mais cedo.

“Vemos isso como algo que está a anos de distância, não décadas”, disse Chetan Nayak, um tech fellow da Microsoft que liderou a equipe que construiu a tecnologia.

A tecnologia da Microsoft, que foi detalhada em um artigo de pesquisa publicado na revista científica Nature nesta quarta-feira, dá um novo impulso a uma corrida que pode remodelar o panorama tecnológico. Além de acelerar o progresso em muitos campos tecnológicos e científicos, um computador quântico poderia ser poderoso o suficiente para quebrar a criptografia que protege segredos nacionais.

Quaisquer avanços estão prestes a ter implicações geopolíticas. Mesmo enquanto os Estados Unidos exploram a computação quântica principalmente através de corporações como a Microsoft e uma onda de startups, o governo chinês afirmou que está investindo US$ 15,2 bilhões na tecnologia. A União Europeia comprometeu US$ 7,2 bilhões.

A computação quântica, que se baseia em décadas de pesquisa em um tipo de física chamada mecânica quântica, ainda é uma tecnologia experimental. Mas após os avanços recentes da Microsoft, Google e outros, os cientistas estão confiantes de que a tecnologia eventualmente cumprirá sua promessa.

“A computação quântica é uma perspectiva empolgante para a física e para o mundo”, disse Frank Wilczek, um físico teórico do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT).

Para entender a computação quântica, ajuda saber como um computador tradicional funciona. Um smartphone, laptop ou PC de mesa depende de pequenos chips feitos de semicondutores, que são materiais que conduzem eletricidade em algumas, mas não em todas as situações. Esses chips armazenam e processam números, somando-os, multiplicando-os e assim por diante. Eles realizam esses cálculos manipulando “bits” de informação. Cada bit contém um 1 ou um 0.

Um computador quântico opera de maneira diferente. Um bit quântico, ou qubit, depende do comportamento curioso de partículas subatômicas ou materiais exóticos resfriados a temperaturas extremamente baixas.

Quando é extremamente pequeno ou extremamente frio, um único objeto pode se comportar como dois objetos separados ao mesmo tempo. Ao aproveitar esse comportamento, os cientistas podem construir um qubit que mantém uma combinação de 1 e 0. Isso significa que dois qubits podem manter quatro valores ao mesmo tempo. E à medida que o número de qubits cresce, um computador quântico se torna exponencialmente mais poderoso.

As empresas usam uma variedade de técnicas para construir essas máquinas. Nos Estados Unidos, a maioria, incluindo o Google, constrói qubits usando supercondutores, que são materiais que conduzem eletricidade sem perder a energia que estão transmitindo. Eles criam esses supercondutores resfriando metais a temperaturas extremamente baixas.

A Microsoft apostou em uma abordagem que poucos outros estão adotando: combinar semicondutores com supercondutores. O princípio básico — junto com o nome qubit topológico — foi proposto pela primeira vez em 1997 por Alexei Kitaev, um físico russo-americano.

A empresa começou a trabalhar nesse projeto incomum no início dos anos 2000, quando muitos pesquisadores não achavam que tal tecnologia fosse possível. É o projeto de pesquisa mais duradouro da Microsoft.

“Isso é algo que todos os três CEOs desta empresa apostaram”, disse Satya Nadella, CEO da Microsoft, em uma entrevista. (Os CEOs anteriores da empresa foram Bill Gates, um dos fundadores, e Steve Ballmer, que dirigiu a Microsoft no início dos anos 2000.)

A empresa agora criou um único dispositivo que é parte arsenieto de índio (um tipo de semicondutor) e parte alumínio (um supercondutor em baixas temperaturas). Quando resfriado a cerca de 400 graus abaixo de zero, ele exibe um tipo de comportamento sobrenatural que pode tornar os computadores quânticos possíveis.

Philip Kim, professor de física da Universidade de Harvard, disse que a nova criação da Microsoft é significativa porque os qubits topológicos poderiam acelerar o desenvolvimento de computadores quânticos. “Se tudo der certo, a pesquisa da Microsoft pode ser revolucionária”, disse ele.

Mas Jason Alicea, professor de física teórica no Instituto de Tecnologia da Califórnia, questionou se a empresa realmente construiu um qubit topológico, dizendo que o comportamento dos sistemas quânticos é frequentemente difícil de provar.

“Um qubit topológico é possível em princípio, e as pessoas concordam que é um objetivo válido”, disse Alicea. “Você precisa verificar, no entanto, se um dispositivo se comporta de todas as maneiras mágicas que a teoria prevê; caso contrário, a realidade pode acabar sendo menos promissora para a computação quântica. Felizmente, a Microsoft agora está preparada para tentar.”

c.2025 The New York Times Company