Pesquisadores do Flatiron Institute, da Simons Foundation, e da Universidade de Boston resolveram um problema de física quântica em um laptop convencional — uma tarefa que antes se pensava exigir um computador quântico. A equipe usou redes de tensores para comprimir a função de onda de centenas de qubits emaranhados, e os resultados corresponderam às previsões teóricas.
O Problema Que Exigia um Computador Quântico
Simular o comportamento de muitos qubits emaranhados é notoriamente difícil para computadores clássicos. À medida que o número de qubits cresce, a quantidade de dados necessária para descrever seu estado quântico explode exponencialmente. Para centenas de qubits, esses dados normalmente excederiam a memória de qualquer máquina clássica. É por isso que tais simulações eram consideradas uma tarefa para computadores quânticos, que lidam naturalmente com o emaranhamento.
Como as Redes de Tensores Tornaram Isso Possível
A equipe do Center for Computational Quantum Physics recorreu às redes de tensores — uma ferramenta matemática que pode representar um grande estado quântico de forma comprimida. Ao explorar a estrutura do emaranhamento, eles reduziram a função de onda a um tamanho que cabia na memória de um laptop. A compressão não sacrificou a precisão; a saída do laptop correspondeu exatamente às previsões teóricas.
O Que os Resultados do Laptop Significam
O trabalho mostra que alguns problemas quânticos podem ser abordados com métodos clássicos, potencialmente expandindo o leque de problemas solucionáveis sem hardware quântico. Isso não significa que os computadores quânticos estão obsoletos — eles ainda se destacam em tarefas como fatorar grandes números ou simular certos sistemas quânticos. Mas, para simulações específicas, um algoritmo clássico bem escolhido pode ir além do esperado.
Os pesquisadores não anunciaram os próximos passos, mas a abordagem pode ser aplicada a outros sistemas quânticos. A questão agora é quantos outros problemas que se pensava exigirem computadores quânticos podem, na verdade, ser solucionáveis em um laptop.
