IBM e Universidade de Chicago anunciam avanço quântico com verificação matemática

O que significa “vantagem quântica verificável”?

A chamada vantagem quântica ocorre quando um computador quântico executa uma tarefa que computadores clássicos não conseguem realizar de forma prática. O obstáculo é que sistemas quânticos são probabilísticos e extremamente sensíveis a ruídos, o que torna a conferência do resultado muito mais difícil do que em uma máquina convencional.

No experimento, IBM e Universidade de Chicago combinaram uma tarefa difícil de simular classicamente com uma arquitetura de circuito que permitia detectar erros durante a própria computação. O trabalho foi descrito no preprint — artigo ainda não revisado por pares — “Sampling hard circuits with verifiably high fidelity” .

Os números do experimento

A demonstração foi realizada em um processador IBM Quantum Heron e alcançou os seguintes resultados :

• 70 qubits lógicos, codificados com um novo método de correção de erros;
• 2.415 operações lógicas de dois qubits;
• 468 portas lógicas T, usadas para medir a complexidade do circuito;
• conclusão da computação em aproximadamente 15 minutos;
• taxa de erro lógico cerca de 10 vezes menor do que a taxa de erro dos qubits físicos subjacentes .

Qubits lógicos são unidades de informação quântica protegidas por códigos de correção de erros. Na prática, eles dependem de vários qubits físicos para representar uma informação de maneira mais confiável.

A tarefa escolhida foi um problema de amostragem projetado para ser difícil de reproduzir com computadores clássicos, mas que ainda permitisse a verificação do resultado. A IBM publicou os circuitos e os dados no Quantum Advantage Tracker e convidou outros pesquisadores a tentar contestar ou refutar as conclusões .

Como funciona o código espaço-temporal

O principal elemento técnico da demonstração foi uma abordagem chamada código espaço-temporal, apresentada como uma alternativa estruturada ao random circuit sampling (RCS), método usado em experimentos anteriores de vantagem quântica .

A equipe construiu a maior parte do circuito com portas Clifford. Esse conjunto de operações é relativamente eficiente de simular em computadores clássicos e oferece recursos naturais para a detecção de erros. Em seguida, os pesquisadores inseriram cuidadosamente portas T, operações não-Clifford essenciais para tornar a computação quântica universal, em posições que preservavam a capacidade de identificar falhas .

Com essa combinação, o sistema podia procurar erros durante a computação, em vez de depender exclusivamente de uma comparação clássica posterior .

Os pesquisadores calcularam um limite inferior de fidelidade de 0,284, com 95% de confiança estatística. Segundo a equipe, trata-se da primeira demonstração de vantagem quântica a apresentar uma garantia matemática desse tipo sobre a correção do resultado .

A verificação, porém, teve um custo elevado. O experimento exigiu 860 vezes mais execuções do que uma rodada convencional, e apenas cerca de 28% das execuções passaram pelo filtro de detecção de erros . Esse volume adicional é um desafio importante para qualquer aplicação em escala comercial.

O anúncio envolveu três estudos

A IBM coordenou, em 30 de julho, a divulgação de três preprints publicados no arXiv entre 27 e 28 de julho. Cada estudo usou uma estratégia diferente para aumentar a confiança em computações quânticas difíceis de reproduzir por métodos clássicos .

• IBM e Universidade de Chicago: o resultado principal, com o circuito lógico de 70 qubits e o código espaço-temporal;
• IBM e Qedma Quantum Computing: uso do software de mitigação de erros QESEM para observar dinâmicas de longa duração em sistemas de até 74 qubits, com comparações a simulações clássicas do RIKEN e da BlueQubit e verificações em hardware da Quantinuum ;
• IBM e Algorithmiq: simulação de um material quântico heterogêneo com um método destinado a estabelecer confiança quando a verificação clássica direta não está disponível .

Pesquisadores externos observaram que os estudos com Qedma e Algorithmiq não afirmaram explicitamente ter demonstrado vantagem quântica. Eles disseram, em termos mais restritos, que haviam mostrado a dificuldade de simular os problemas com métodos clássicos . Além disso, os três trabalhos ainda são preprints e não passaram por revisão por pares .

Ceticismo e limites do resultado

A demonstração ainda precisa ser avaliada de forma independente. O crítico de longa data da computação quântica Gil Kalai, por exemplo, argumentou que o ruído pode continuar comprometendo a interpretação dos resultados .

O custo de 860 vezes mais execuções também limita a aplicação imediata da técnica. O problema foi escolhido para ser simultaneamente difícil para computadores clássicos e verificável, e ainda não está claro se o mesmo nível de proteção poderá ser obtido em tarefas de interesse comercial real .

A IBM tenta reduzir essa preocupação ao tornar públicos os circuitos e os dados e ao convidar a comunidade científica a procurar falhas na demonstração .

As projeções financeiras de Arvind Krishna

No mesmo dia do anúncio técnico, o CEO da IBM, Arvind Krishna, falou ao programa “Mad Money”, da CNBC, sobre as possíveis consequências comerciais do avanço .

Krishna afirmou que a computação quântica deverá ter um “impacto mensurável” na receita e no lucro da IBM em 2028 ou 2029 . Ele também disse que a empresa está “bastante convencida” de que a tecnologia poderá criar US$ 1 trilhão em valor até o fim da década de 2030 .

As previsões vêm acompanhadas de um plano de investimento ambicioso. Em junho de 2026, a IBM anunciou a intenção de investir mais de US$ 10 bilhões em computação quântica nos cinco anos seguintes, abrangendo pesquisa e desenvolvimento, fabricação de hardware, correção de erros, software e parcerias do ecossistema .

A empresa também afirma estar no caminho para entregar um computador quântico tolerante a falhas em grande escala até 2029 . Uma fundição independente de chips quânticos deverá contar parcialmente com um compromisso de US$ 1 bilhão do Departamento de Comércio dos Estados Unidos .

Por que o anúncio é importante?

Se os resultados resistirem à revisão por pares e a testes independentes, a demonstração poderá representar a evidência mais sólida até agora de que o hardware quântico está se aproximando de um patamar de utilidade verificável.

A combinação é relevante porque enfrenta os dois lados do problema: realizar uma computação que os métodos clássicos não conseguem reproduzir de forma prática e fornecer uma medida estatística de que o resultado foi produzido com fidelidade suficiente.

Ainda há ressalvas importantes: a sobrecarga experimental é enorme, o circuito foi desenhado especificamente para permitir verificação e os estudos continuam sem revisão por pares. Mesmo assim, o resultado sinaliza uma mudança de direção: a computação quântica tenta deixar para trás a fase de simples demonstrações de princípio e avançar rumo a cálculos mais confiáveis, auditáveis e potencialmente úteis.