Num feito histórico para a computação quântica, investigadores da Universidade do Sul da Califórnia e da Universidade Johns Hopkins demonstraram aquilo que muitos consideram o Santo Graal da área: uma aceleração quântica exponencial incondicional.
A equipa, liderada pelo Professor Daniel Lidar, titular da Cátedra Viterbi de Engenharia na USC, utilizou dois dos processadores quânticos Eagle de 127 qubits da IBM para resolver uma variação do problema de Simon — um desafio matemático considerado o precursor do algoritmo de factorização de Shor. Os resultados foram publicados na revista Physical Review X a 5 de junho de 2025.
"A separação de desempenho não pode ser revertida porque a aceleração exponencial que demonstrámos é, pela primeira vez, incondicional", explica Lidar. O que torna esta aceleração "incondicional" é o facto de não depender de quaisquer pressupostos não comprovados sobre algoritmos clássicos, ao contrário de anteriores reivindicações de vantagem quântica.
Para alcançar este avanço, os investigadores implementaram técnicas sofisticadas de mitigação de erros, incluindo desacoplamento dinâmico e mitigação de erros de medição. Estes métodos ajudaram a manter a coerência quântica e a melhorar a precisão dos resultados, apesar do ruído inerente ao hardware quântico atual.
A aceleração exponencial significa que a diferença de desempenho entre abordagens quânticas e clássicas praticamente duplica com cada variável adicional no problema. À medida que os processadores quânticos continuam a evoluir em qualidade e escala, esta vantagem tornar-se-á ainda mais acentuada.
Embora Lidar alerte que "este resultado não tem aplicações práticas para além de vencer jogos de adivinhação", a demonstração prova que os computadores quânticos podem, de facto, superar os clássicos em determinadas tarefas. Esta validação da promessa teórica da computação quântica abre caminho a aplicações práticas que antes eram apenas teóricas, podendo revolucionar áreas que vão da criptografia à ciência dos materiais.
O processador Eagle de 127 qubits da IBM, apresentado pela primeira vez em 2021, representa um marco fundamental no desenvolvimento de hardware quântico. Foi o primeiro processador quântico a ultrapassar a barreira dos 100 qubits, entrando num território onde os estados quânticos já não podem ser simulados de forma fiável em computadores clássicos.