Investigadores suecos alcançaram um avanço significativo na computação quântica que poderá acelerar drasticamente as aplicações de inteligência artificial e transformar a forma como os modelos de IA são treinados e implementados.
A 24 de junho de 2025, uma equipa liderada pela doutoranda Yin Zeng, da Universidade de Tecnologia de Chalmers, revelou um amplificador de qubits acionado por impulsos que resolve um dos maiores desafios na expansão dos computadores quânticos: o consumo de energia e a geração de calor.
O inovador amplificador só é ativado ao ler informação dos qubits, consumindo apenas um décimo da energia dos melhores amplificadores atuais, sem comprometer o desempenho. Esta redução drástica no consumo de energia ajuda a evitar que os qubits percam o seu estado quântico — um fenómeno conhecido como decoerência — que tem sido um dos principais fatores limitativos na computação quântica.
"Este é o amplificador mais sensível que se pode construir atualmente com transístores", explica Zeng, primeira autora do estudo publicado na revista IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. "Conseguimos reduzir o seu consumo de energia para apenas um décimo do necessário pelos melhores amplificadores atuais, sem comprometer o desempenho."
A equipa utilizou programação genética para permitir um controlo inteligente do amplificador, possibilitando que este responda a impulsos de qubits em apenas 35 nanossegundos. Esta velocidade é crucial, uma vez que a informação quântica é transmitida em impulsos e o amplificador precisa de ser ativado rapidamente para acompanhar a leitura dos qubits.
O Professor Jan Grahn, que supervisionou a investigação, salienta: "Este estudo oferece uma solução para a futura expansão dos computadores quânticos, onde o calor gerado por estes amplificadores de qubits é um dos principais fatores limitativos."
As implicações para a IA são profundas. Experiências recentes de investigadores da Universidade de Viena demonstraram que até computadores quânticos de pequena escala podem melhorar o desempenho de aprendizagem automática através de novos circuitos quânticos fotónicos. As suas conclusões sugerem que a tecnologia quântica atual já não é apenas experimental — pode já oferecer vantagens práticas para aplicações de IA específicas.
Os computadores quânticos tiram partido dos princípios da mecânica quântica, permitindo que os qubits existam em múltiplos estados simultaneamente. Isto permite-lhes processar problemas complexos muito além das capacidades dos computadores clássicos. Com apenas 20 qubits, um computador quântico pode representar mais de um milhão de estados diferentes em simultâneo.
À medida que os computadores quânticos aumentam o número de qubits, o seu poder computacional cresce exponencialmente, mas também aumenta o desafio de gerir o calor e evitar a decoerência. O avanço da Chalmers responde diretamente a este desafio, podendo permitir o desenvolvimento de sistemas quânticos maiores e mais estáveis, especificamente otimizados para cargas de trabalho de IA.
Especialistas preveem que a IA potenciada por computação quântica poderá revolucionar áreas como a descoberta de medicamentos, ciência dos materiais, modelação financeira e problemas complexos de otimização que atualmente são intratáveis, mesmo para os mais poderosos supercomputadores.