Noutro avanço significativo, a Google revelou o que chama de primeira vantagem quântica verificável. Com o seu processador quântico Willow, a empresa demonstrou um novo algoritmo denominado Quantum Echoes (Ecos Quânticos), que alegadamente funciona 13.000 vezes mais depressa do que qualquer supercomputador clássico, ao mesmo tempo que oferece resultados reproduzíveis e verificáveis em várias plataformas. Este é um passo importante para a computação quântica prática, que poderá potencialmente impulsionar futuros progressos na química, biologia e ciência dos materiais.
Para esta experiência, a Google utilizou o algoritmo Quantum Echoes para análise molecular. Em colaboração com investigadores da UC Berkeley, a equipa usou o algoritmo para estudar duas moléculas, uma com 15 átomos e outra com 28 átomos. Os resultados quânticos corresponderam aos resultados tradicionais de Ressonância Magnética Nuclear (RMN), mas também revelaram novos detalhes estruturais que não são tipicamente visíveis apenas através de RMN.
A Google chama a esta abordagem uma “régua molecular”, capaz de medir distâncias e informações estruturais anteriormente inacessíveis a ferramentas padrão.
De acordo com a equipa de investigação da Google, o Quantum Echoes é capaz de calcular a dinâmica de sistemas quânticos com uma precisão sem precedentes. Para o fazer, o algoritmo utiliza uma técnica semelhante a “ouvir ecos” num sistema quântico. Um sinal cuidadosamente elaborado é enviado para uma rede de qubits, um qubit é perturbado, e a evolução do sistema é invertida para detectar o eco que regressa. Quando este eco é amplificado através de interferência construtiva – ondas quânticas que se complementam – revela como as perturbações se propagam pela matriz de 105 qubits do chip.
A Google construiu este algoritmo com base num benchmark anterior chamado Random Circuit Sampling (Amostragem Aleatória de Circuitos) que era usado anteriormente para demonstrar a complexidade computacional bruta, mas leva-o um passo adiante ao incorporar a “verificabilidade”. Isto permite que a equipa reproduza os resultados noutros computadores quânticos de qualidade semelhante, algo que nenhum dos outros algoritmos conseguiu até agora.
