PsiQuantum acaba de detalhar um plano para ligar cerca de cem gabinetes criogênicos, cada um com 250 chips fotônicos, e assim alcançar o primeiro computador quântico de uso comercial com um milhão de qubits até o fim da década.
Fundada em 2016 por quatro físicos britânicos – Terry Rudolph, Mark Thompson, Pete Shadbolt e Jeremy O’Brien –, a empresa captou US$ 1 bilhão no ano passado e iniciou a construção de um centro no Illinois Quantum and Microelectronics Park, nos arredores de Chicago. Um segundo complexo, em Moreton Bay, Austrália, deverá estar “operacional” em 2027, termo que a companhia usa para indicar infraestrutura pronta para receber hardware, mas sem prometer o tamanho final da máquina. A ousadia rendeu um lugar no estágio 3 do programa de avaliação de tecnologia quântica da DARPA, dividindo o feito apenas com a Microsoft. No mercado de tecnologia avançada, poucas iniciativas exigem tanto escrutínio.
Desde que Richard Feynman propôs a ideia, em 1981, computadores quânticos alimentam a expectativa de acelerar descobertas em medicamentos, inteligência artificial e novos materiais. O problema é que os protótipos atuais, de Google a IBM, ainda somam poucos milhares de qubits e produzem erros demais para tarefas úteis. A PsiQuantum aposta que seu modelo fotônico superará essa barreira: segundo Philipp Ernst, vice-presidente de aplicações, simular a ação das enzimas do tipo citocromo P450 – hoje um processo de mais de dez anos na indústria farmacêutica – poderia cair para “quatro minutos”.
Fótons em vez de íons
Enquanto rivais produzem qubits com elétrons ou circuitos supercondutores, a PsiQuantum escolheu os fótons. Luz mantém estados quânticos por longos períodos e, ao contrário de íons presos ou de elétrons em metais, exige refrigeração extrema apenas nos detectores que leem os resultados, reduzindo parte do custo operacional. O desafio? Fótons interagem pouco entre si. Um artigo de 2001 do Los Alamos National Laboratory mostrou que, com redes de divisores de feixe e detectores rápidos, seria possível contornar essa limitação – base teórica que inspira a startup.
Para materializar o conceito, a empresa montou uma cadeia fabril peculiar. Na planta de Milpitas, Califórnia, tanques de hélio líquido mantêm os gabinetes a 2 K (-456 °F). Já o componente óptico principal, o bário titanato, não existia em escala industrial. A PsiQuantum decidiu produzi-lo por conta própria, em San Jose, num processo de deposição que leva cerca de 12 horas por wafer. As pastilhas seguem então para a GlobalFoundries, em Malta (Nova York), onde viram chips fotônicos compatíveis com linhas convencionais de semicondutores.
Reta final de validação
No laboratório da empresa em Milpitas, três gabinetes – 250 chips cada – já funcionam em conjunto. A próxima etapa é testar se os algoritmos de correção de erros acompanham o aumento de complexidade. Quando o sistema de resfriamento chegar à Austrália, a meta é conectar cem gabinetes. Se funcionar, será a primeira máquina capaz de rodar algoritmos que, na prática, custariam milhões de anos de processamento clássico.
O Pentágono é, até aqui, o fiscal mais atento. Ex-diretor do programa quântico da DARPA, Joe Altepeter se dizia “cético” até 2025, mas hoje admite otimismo: “Parece provável que alguém construa um computador quântico de escala útil até 2033”. A frase não garante vitória à PsiQuantum, mas indica que o cronômetro da corrida estratégica foi acionado.
Da teoria ao negócio
A companhia precisa provar, também, que há clientes prontos para explorar o hardware. Lockheed Martin quer usar o sistema em design de materiais; Mercedes-Benz, em baterias; Airbus, em aerodinâmica. Sem máquina disponível, todos trabalham emulando as rotinas no pacote de software Construct, oferecido pela própria PsiQuantum.
Entre os algoritmos em fase de adaptação estão o clássico Shor, capaz de quebrar criptografias atuais, e programas de simulação molecular mais sofisticados. Um estudo publicado em dezembro, em parceria com a Airbus, mostrou ganho modesto de velocidade na modelagem de turbulência, mas apontou o caminho para otimizações quando o número de qubits e a estabilidade crescerem. Outro artigo apresentou um método para acompanhar colisões moleculares femtossegundo a femtossegundo – detalhamento impossível hoje.
Na leitura do Editorial S&N, o movimento da PsiQuantum sinaliza que a próxima onda de inovação pode vir menos do puro avanço de transistores e mais de novas arquiteturas físicas. Se a aposta fotônica der certo, pesquisa farmacêutica, química de materiais e até a segurança cibernética entrarão em regime de atualização acelerada, com impacto direto em cadeias industriais e regulatórias. Companhias que ainda tratam computação quântica como tema de longo prazo podem descobrir que o relógio adiantou alguns anos.
Por ora, o futuro segue condicionado à integração de cem gabinetes frios como o espaço sideral, onde cada fóton precisará chegar exatamente ao destino previsto. A partir de 2025, quando os primeiros testes em escala intermediária forem divulgados, o mercado saberá se o projeto de US$ 1 bilhão se tornará a usina de cálculos que promete – ou apenas mais um capítulo na história, ainda aberta, da computação quântica.
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