Fujitsu desenvolve tecnologia quântica 200 vezes mais rápida

A Fujitsu anunciou nesta segunda-feira (19/2) o desenvolvimento de uma nova técnica em um simulador quântico que acelera algoritmos híbridos quânticos clássicos, que foram propostos como um método para o uso inicial de computadores quânticos, atingindo 200 vezes a velocidade computacional de simulações anteriores. Para cálculos de circuitos quânticos usando algoritmos quânticos convencionais e híbridos clássicos, o número de vezes de computação de circuitos quânticos aumenta dependendo da escala do problema a ser resolvido. Problemas de maior escala que exigem muitos qubits, incluindo simulações nos campos de descoberta de materiais e drogas, podem até exigir várias centenas de dias.

A tecnologia recém-desenvolvida permite o processamento simultâneo de um grande número de cálculos de circuitos quânticos repetitivamente executados distribuídos entre vários grupos. A Fujitsu também desenvolveu uma maneira de simplificar problemas em grande escala com menos perda de precisão usando um dos simuladores quânticos de maior escala do mundo. A Fujitsu tornou possível realizar cálculos em um simulador quântico em apenas um dia, o que levaria cerca de 200 dias para ser concluído com métodos convencionais. Como resultado, agora é possível completar simulações de computação quântica em larga escala dentro de um período de tempo realista e simular o comportamento de moléculas maiores computadas por um algoritmo híbrido quântico clássico, levando ao desenvolvimento de algoritmos.

A Fujitsu planeja incorporar essa tecnologia em sua plataforma de computação quântica híbrida para acelerar a pesquisa sobre a aplicação prática de computadores quânticos em vários campos, incluindo finanças e descoberta de drogas. Além disso, a Fujitsu não só aplicará essa tecnologia a simuladores quânticos, mas também para acelerar cálculos de circuitos quânticos em computadores quânticos reais.

Embora o desenvolvimento de computadores quânticos tolerantes a falhas (FTQC) estar atualmente progredindo em todo o mundo, os computadores quânticos atuais enfrentam muitos problemas, como a incapacidade de eliminar os efeitos do ruído. Ao mesmo tempo, a fim de demonstrar a utilidade dos computadores quânticos à frente do FTQC, aplicações práticas para computadores quânticos de pequeno e médio porte (Noisy Intermediate-Scale Quantum Computer, NISQ) com tolerância a ruído de 100 a 1.000 qubits estão sendo estudadas.

Aplicando o VQE, um algoritmo típico do NISQ, a Fujitsu, por exemplo, desenvolveu um simulador quântico para o desenvolvimento de aplicações quânticas e tem trabalhado para acelerar a própria computação de circuitos quânticos. No entanto, no VQE, o número de iterações da computação de circuitos quânticos aumenta à medida que o tamanho do problema aumenta, então leva muito tempo para realizar a computação, especialmente para grandes problemas que exigem muitos qubits, e estima-se que leva vários 100 dias para um simulador quântico. Portanto, era difícil desenvolver algoritmos quânticos para uso prático.

Em resposta a este problema, a Fujitsu desenvolveu uma tecnologia que atinge 200 vezes mais a velocidade de desempenho das tecnologias convencionais, distribuindo simultaneamente vários cálculos de circuitos quânticos repetidamente executados e reduzindo a quantidade de cálculos de circuitos quânticos, reduzindo a degradação da precisão.

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