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O primeiro computador quântico do mundo: Qual é o incrível segredo do D-Wave One?
No campo da computação quântica, a D-Wave Systems Inc. é, sem dúvida, um nome que chama a atenção. A empresa é conhecida por sua tecnologia de recozimento quântico e orgulhosamente afirma ser a primeira no mundo a vender um computador quântico comercial. Sua sede e escritórios em Palo Alto, Califórnia, e Irvine, Colúmbia Britânica, Canadá, parecem estabelecer as bases para o enorme potencial e as infinitas possibilidades da computação quântica. O início de tudo isso está inextricavelmente ligado a um grupo de acadêmicos da Universidade da Colúmbia Britânica.
O nome D-Wave vem de seus primeiros projetos de qubit, que usavam materiais supercondutores D-Wave.
A D-Wave foi fundada em 2004 por Haig Farris, Geordie Rose, Bob Wiens e Alexandre Zagoskin. Sua experiência acadêmica ajudou no desenvolvimento inicial da empresa e permitiu que a D-Wave estabelecesse parcerias sólidas com muitas instituições de pesquisa. Os primeiros clientes, incluindo NASA, Google e Laboratório Nacional de Los Alamos, demonstram plenamente a influência da D-Wave neste campo emergente.
O D-Wave One, lançado pela D-Wave em 2011, é conhecido como "o primeiro computador quântico comercialmente disponível do mundo". Seu chip de 128 qubits foca em resolver problemas de otimização por meio da tecnologia de recozimento quântico. O D-Wave Two lançado em 2013 foi expandido para um sistema de 512 qubits. Esta série de produtos não apenas subverteu os métodos de computação tradicionais, mas também forneceu novas perspectivas para pesquisa em vários campos.
Os computadores da D-Wave não implementam computação quântica de uso geral, mas se concentram em um tipo especial de recozimento quântico.
Como uma plataforma de computação focada em recozimento quântico, o conceito de design da D-Wave é derivado de resultados experimentais no campo da física, especialmente pesquisas relacionadas à física da matéria condensada. Isso permite que o sistema da D-Wave resolva certos problemas NP-completos, como o dobramento de proteínas, demonstrando o poderoso potencial da computação quântica.
Vale a pena notar que o computador quântico da D-Wave não é universalmente aplicável a todos os problemas de computação. Ele é usado principalmente para problemas de otimização que exigem soluções eficientes. Isso foi totalmente demonstrado em 2012, quando uma equipe de pesquisa da Universidade de Harvard resolveu o problema de dobramento de proteínas usando o D-Wave One.
“Problemas NP-completos podem não ser solucionáveis exatamente, não importa o quão poderosos os computadores se tornem.” - Presidente Geordie Rose
À medida que a D-Wave continua a se desenvolver, seus sistemas estão gradualmente entrando em uma gama mais ampla de cenários de aplicação. Em 2013, a NASA e o Google construíram em conjunto um laboratório de inteligência artificial quântica, usando o D-Wave Two para estudar áreas como aprendizado de máquina, fazendo com que a tecnologia de computação quântica gradualmente se tornasse popular.
Além do D-Wave One e do D-Wave Two, conforme a tecnologia avança, a D-Wave também lançou sistemas de computação de nova geração, como o D-Wave 2X e o D-Wave 2000Q, que aumentam ainda mais o número de bits quânticos e o poder de computação do sistema. Em particular, as melhorias no design estrutural do D-Wave 2000Q aumentaram seu poder de computação e eficiência.
“Comparado a outros computadores clássicos eficientes, o sistema da D-Wave pode atingir uma aceleração de 15 vezes em certos problemas.”
Em 2019, a D-Wave lançou o sistema Advantage, aumentando o número de bits quânticos para 5760 e introduzindo uma estrutura topológica mais complexa, o que melhorou significativamente a conectividade entre cada bit quântico. Acredita-se que essa mudança arquitetônica fornecerá um suporte mais forte para a aplicação da tecnologia de computação quântica no futuro.
O desenvolvimento da D-Wave não apenas demonstra as vantagens potenciais da computação quântica, mas também desencadeia um pensamento profundo sobre o futuro da tecnologia quântica. À medida que a computação quântica gradualmente estende suas aplicações ao mundo real, precisamos pensar em como esses incríveis avanços tecnológicos mudarão completamente a maneira como vivemos e trabalhamos?
