O Google anunciou um avanço monumental que promete redefinir os limites da ciência e da tecnologia. A empresa demonstrou o primeiro algoritmo verificável a alcançar a **vantagem quântica** em hardware real, utilizando seu processador quântico **Willow**. Este marco não é apenas uma prova de conceito, mas um passo concreto em direção a aplicações práticas que eram consideradas impossíveis até então, abrindo caminho para descobertas em áreas cruciais como medicina e ciência dos materiais.

O feito foi alcançado com um novo algoritmo chamado **Quantum Echoes**, que, em testes, se mostrou 13.000 vezes mais rápido que o melhor algoritmo clássico rodando em um dos supercomputadores mais velozes do mundo. Este resultado, publicado na prestigiada revista científica *Nature*, estabelece um novo paradigma para a computação quântica, movendo-a da teoria para a realidade prática.

O que é a Vantagem Quântica Verificável com o Chip Willow?

A “vantagem quântica” é o ponto em que um computador quântico consegue realizar um cálculo que é inviável para qualquer supercomputador tradicional. No entanto, o Google elevou o conceito ao patamar de “vantagem quântica verificável”. Isso significa que o resultado obtido pelo chip **Willow** pode ser repetido e confirmado em outros computadores quânticos de calibre semelhante, garantindo a precisão e a escalabilidade da descoberta.

O algoritmo **Quantum Echoes** modela um fenômeno físico complexo, o correlator de tempo fora de ordem (*out-of-order time correlator* – OTOC), que é fundamental para entender a estrutura de sistemas na natureza, desde moléculas e ímãs até buracos negros. O sucesso em modelar este fenômeno com precisão e velocidade sem precedentes é o que torna este avanço tão significativo para a ciência. O chip **Willow** é o motor deste feito, consolidando a liderança do Google na corrida quântica.

Como o Quantum Echoes Funciona e Qual o Impacto no Brasil?

O algoritmo **Quantum Echoes** utiliza uma técnica que se assemelha a um sonar altamente avançado. Ele envia um sinal cuidadosamente elaborado para o sistema quântico (os qubits do chip Willow), perturba um qubit e, em seguida, reverte a evolução do sinal para “ouvir” o eco que retorna. Este eco quântico é amplificado por interferência construtiva, tornando a medição incrivelmente sensível e precisa. Este método permite que os cientistas obtenham informações sobre a estrutura química de moléculas com uma clareza inédita.

O impacto desta tecnologia no Brasil pode ser transformador, especialmente em setores de alta tecnologia e pesquisa. A capacidade de modelar com precisão a forma e a dinâmica das moléculas é a base para a química, biologia e ciência dos materiais. Isso pode acelerar a descoberta de novos medicamentos, otimizar a criação de materiais avançados para baterias e até mesmo contribuir para o desenvolvimento de novas fontes de energia limpa, como a fusão nuclear. A pesquisa brasileira, que já possui centros de excelência em física e química, será uma das primeiras a se beneficiar desta nova ferramenta computacional.

O que é o “Régua Molecular” e a Relação com a Ressonância Magnética Nuclear (RMN)?

Em um experimento de prova de conceito, o Google e a Universidade da Califórnia, Berkeley, aplicaram o **Quantum Echoes** para estudar duas moléculas (com 15 e 28 átomos). Eles demonstraram que a nova técnica, apelidada de “régua molecular”, pode medir distâncias mais longas do que os métodos atuais de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) – a mesma ciência por trás da tecnologia de ressonância magnética (MRI) usada em hospitais.

A RMN é usada para revelar a estrutura molecular, detectando os minúsculos “spins” magnéticos no centro dos átomos. O algoritmo **Quantum Echoes** do Google tem o potencial de aprimorar a espectroscopia RMN, permitindo que os cientistas modelem e desvendem as interações complexas desses spins de forma muito mais eficiente. Esta nova capacidade, que o Google chama de “quantum-scope”, pode se tornar uma ferramenta poderosa na descoberta de medicamentos, ajudando a determinar como potenciais fármacos se ligam aos seus alvos, ou no design de novos materiais, como polímeros e componentes de baterias.

O Google, que já havia demonstrado a supressão de erros em seu chip **Willow** no final de 2024, agora avança para o próximo marco: a criação de um qubit lógico de longa duração. Este novo passo com o **Quantum Echoes** é um sinal claro de que a **computação quântica** está deixando de ser uma promessa distante para se tornar uma realidade com aplicações no mundo real, com potencial para impactar a vida de todos nós.

“Assim como o telescópio e o microscópio abriram novos mundos invisíveis, este experimento é um passo em direção a um ‘quantum-scope’ capaz de medir fenômenos naturais anteriormente inobserváveis.” — Hartmut Neven, Fundador e Líder do Google Quantum AI.

Para saber mais sobre o avanço do Google, você pode conferir o comunicado oficial no blog da empresa (blog.google). O futuro da tecnologia está sendo escrito agora, e o **chip Willow** do Google é, sem dúvida, um de seus principais protagonistas.

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