Avanço na computação clássica coloca em xeque conceito de supremacia quântica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 07/07/2026

Redes tensoriais permitiram resolver problemas de física quântica que antes se acreditava serem solucionáveis apenas por computadores quânticos.
[Imagem: Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundation]

Supremacia quântica contestada

Usando um computador eletrônico convencional e ferramentas e códigos matemáticos inovadores, físicos conseguiram solucionar um complexo problema da física quântica que antes se acreditava ser solucionável apenas por computadores quânticos.

O feito não apenas joga por terra alegações recentes de supremacia quântica, como também dá um verdadeiro "reset" nessa matéria, que agora precisará voltar a ser discutida a partir dos seus primeiros princípios - a supremacia, ou vantagem quântica é o ponto a partir do qual os processadores quânticos superam definitivamente os processadores eletrônicos clássicos, solucionando problemas que seriam impossíveis de solucionar com a tecnologia baseada na eletrônica em um período de tempo razoável.

O feito desmente uma alegação de supremacia quântica publicada pela revista Science no ano passado. Os novos algoritmos são tão inovadores em termos de eficiência que os pesquisadores conseguiram até mesmo usar um notebook pessoal para resolver o problema.

Ao permitir extrair poder de resolução de problemas dos computadores clássicos, essa metodologia inovadora deverá ser utilizada como um protocolo para resolver problemas relacionados à busca de uma solução ideal em situações nas quais há uma abundância de soluções viáveis - como em logística, aplicações financeiras, química etc -, além de prometer abrir novos caminhos para a pesquisa em dinâmica quântica.

Apesar de utilizarem apenas um hardware computacional modesto, os pesquisadores demonstraram que suas simulações atingem um nível de precisão estado da arte: As simulações convergiram para soluções que corresponderam às previsões teóricas e também forneceram resultados precisos quando aplicadas a problemas de teste menores.

Mais importante, os resultados concordaram com os relatados pelos pesquisadores de computação quântica - mas sem a necessidade de um computador quântico.

Descrição da aplicação das redes tensoriais a estudos do comportamento de sistemas quânticos.
[Imagem: Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundation]

Compactando a função de onda

O problema em questão envolve a simulação de um sistema quântico composto por centenas de qubits interagindo entre si, podendo estar dispostos em redes quadradas, cúbicas ou em forma de diamante. Os qubits podem existir em uma superposição de múltiplos valores, mas os bits eletrônicos só podem ter valores de 0 ou 1, o que torna desafiador para os computadores tradicionais simular a dinâmica dessas redes. Daí a pressuposição de que o problema exigiria um computador quântico.

A missão é particularmente desafiadora devido ao entrelaçamento quântico, o que significa que os qubits não podem ser tratados individualmente, mesmo quando estão muito distantes uns dos outros. "Quando você tem muitas partículas que interagem por meio da física quântica, você tem essa função de onda que descreve o estado do sistema. É um objeto enorme que cresce rapidamente à medida que mais partículas aparecem," explicou o professor Joseph Tindall, da Universidade de Boston, nos EUA.

A equipe superou o desafio desenvolvendo e implementando novas ferramentas baseadas em redes tensoriais, que o professor Tindall compara a "um arquivo zip para a função de onda, onde você pegou todas essas informações e as comprimiu em uma estrutura de dados matemática repleta de pequenas tabelas de números interconectados".

As redes tensoriais tornaram o problema viável para os computadores clássicos. "É essa compressão muito poderosa que pode ser muito eficaz, mas é um objeto matemático bastante complexo. Isso realmente representa uma fronteira, porque trabalhar com esses objetos - especialmente em três dimensões - é algo muito inexplorado. Você precisa de códigos e algoritmos sofisticados para lidar com eles; é um desafio de engenharia de software por si só," disse Tindall.

E, melhor de tudo, todos saem ganhando, tanto os programadores dos computadores eletrônicos quanto os projetistas e programadores dos computadores quânticos. "O lado positivo do debate entre computação clássica e quântica é que existe muita sinergia entre o tipo de simulações que nos interessam e os códigos que escrevemos e o que pode ser realizado nesses computadores quânticos," comentou Tindall. "Isso pode nos guiar, e também pode guiar os pesquisadores da computação quântica porque, obviamente, a barreira de entrada para nós simularmos certas coisas é muito menor do que para eles, já que não precisamos construir um computador quântico. Eu posso simplesmente escrever um código e clicar em 'executar' no meu computador pessoal."

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