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D-Wave, supremacia quântica e como Joseph Tindall derrubou a alegação com redes de tensores

Jovem cientista em jaleco branco analisando modelo 3D colorido em laptop dentro de laboratório tecnológico.

A máquina quântica da D-Wave tinha feito algo que parecia merecer atenção: acompanhou centenas de partículas presas em um sistema magnético intrincado e desordenado. Era o tipo de simulação que fica exponencialmente mais difícil a cada partícula adicionada.

A complexidade era tamanha que um artigo de março de 2025 publicado na Science concluiu que nenhum computador clássico conseguiria reproduzir aquilo. Os autores haviam confrontado seus resultados com todos os métodos clássicos disponíveis, e nada chegou perto.

A leitura disso soou como uma afirmação formal de supremacia quântica: um problema que o hardware quântico resolveria e que computadores comuns simplesmente não alcançariam.

Trabalhos desse tipo costumam mudar rumos - carreiras, verbas e até a narrativa sobre qual tecnologia a área deveria priorizar. Um grupo de físicos em Nova York leu o texto, arqueou a sobrancelha e foi escrever código.

Resolvendo problemas de física em notebooks

Quem liderou essa reação foi Joseph Tindall, cientista pesquisador associado no Centro de Física Quântica Computacional (CCQ) do Instituto Flatiron.

Ele e seus colegas se dedicam a encontrar maneiras de fazer problemas de física quântica passarem por computadores tradicionais.

A especialidade do CCQ é descobrir caminhos novos para empurrar questões quânticas em equipamento comum. Sempre que surge um resultado rotulado como “além do clássico”, eles procuram técnicas que podem ter ficado de fora da comparação. Desta vez, também tinham ferramentas recentes prontas para usar.

Por isso, escolheram aquele artigo como alvo. A simulação envolvia centenas de qubits interagindo em redes bidimensionais e tridimensionais, e o time da D-Wave sustentava que nenhuma abordagem clássica seria competitiva.

A alegação de supremacia quântica

A expressão “além do clássico” pesa muito nesse campo. Quando um experimento quântico cruza essa fronteira, sugere uma vantagem prática para máquinas delicadas que pesquisadores vêm tentando aprimorar há mais de uma década. O artigo de 2025 defendeu exatamente essa ideia.

Em termos concretos, a equipe da D-Wave mediu como um vidro de spins quântico - um sistema bagunçado de interações magnéticas - evoluía ao longo do tempo.

Depois de confrontar o experimento com os métodos clássicos acessíveis naquele momento, eles afirmaram que a simulação estaria fora de alcance sem hardware quântico.

Uma manchete de “supremacia quântica” é o tipo de coisa que atrai dinheiro, talentos e atenção de políticas públicas para máquinas quânticas. E também é o tipo de manchete que Tindall e seus colegas tendem a ler com desconfiança.

Por que os qubits resistem

O motivo de essas simulações degringolarem está na matemática. Qubits, os equivalentes quânticos dos 0 e 1 dos computadores tradicionais, podem manter uma combinação dos dois valores ao mesmo tempo. Isso é poderoso em teoria - e caríssimo de simular.

Bastam algumas dezenas de qubits emaranhados para criar um estado grande demais para ser armazenado diretamente. Esse tamanho, associado ao que se chama de função de onda, cresce de forma exponencial conforme mais qubits entram no sistema.

O emaranhamento quântico piora a situação. Dois qubits em pontos opostos de uma rede podem ficar conectados de um jeito que a matemática clássica não consegue separar em partes independentes; com isso, o sistema precisa ser acompanhado como um todo, e não por pedaços.

Um algoritmo mais antigo

Para contornar isso, Tindall voltou a uma ideia dos anos 1980. A propagação de crenças foi criada para lidar com dados incertos - a matemática por trás de correção de erros e visão computacional. É uma técnica com cerca de quarenta anos que ganhou utilidade nova.

Ela não busca exatidão total, e sim aproximações. Essa troca é justamente o que a torna barata o bastante para rodar em equipamentos que cientistas já têm na mesa - inclusive no notebook usado por Tindall.

Tindall combinou esse conceito mais antigo com uma estrutura matemática mais recente. A propagação de crenças acompanhou como o emaranhamento se espalhava entre as partículas ao longo da simulação, e uma versão mais cuidadosa do mesmo método foi usada para extrair as respostas finais.

Compressão e redes de tensores

A outra metade do “truque” veio das redes de tensores - estruturas matemáticas que guardam um estado quântico em tabelas de números conectadas entre si.

Em vez de listar toda configuração possível, a técnica registra apenas os padrões que de fato aparecem. Não tudo, só o que se manifesta.

Tindall executou os cálculos iniciais em um notebook com a ajuda de uma biblioteca de software chamada ITensor, desenvolvida pela equipe do CCQ ao longo da última década. Nada de equipamento especializado. Nada de máquina quântica. Só código.

O que viabilizou a estratégia foi representar o sistema em três dimensões, em vez de “achatar” o problema para algo mais simples.

Esse tratamento tridimensional é mais difícil de fazer no mundo clássico - e foi exatamente aí que o resultado da D-Wave tinha colocado sua barra.

Métodos quânticos vs. clássicos

Quando o grupo comparou sua simulação com os resultados da D-Wave, os números bateram. O método clássico reproduziu a saída da máquina quântica e também coincidiu com previsões teóricas em problemas menores, nos quais dá para checar respostas exatas.

Esse desfecho atinge diretamente a alegação de supremacia de 2025. Mesmas respostas, sem computador quântico. E a versão clássica rodou em equipamento que qualquer pessoa consegue comprar em uma loja.

Nada disso significa que computadores quânticos estejam encurralados - longe disso. O que o resultado indica é que comparações anteriores podem ter deixado bons truques clássicos de lado ao avaliar quais problemas realmente exigem máquinas quânticas.

O que muda agora

Um efeito direto deste trabalho é que a alegação de supremacia quântica de 2025 não se sustenta. Daqui em diante, novas alegações de supremacia terão de superar referências clássicas mais inteligentes, incluindo métodos com redes de tensores como os que Tindall e seus coautores usaram aqui.

O grupo de Tindall agora avança para problemas mais difíceis, envolvendo elétrons que “saltam” entre pontos de uma rede - o tipo de sistema que descreve materiais quânticos reais. Essas simulações se conectam de forma direta à previsão de como novos supercondutores se comportam na escala atômica.

Essa classe de problema permanece teimosamente difícil há décadas. Mas as ferramentas clássicas evoluíram mais rápido do que muita gente imaginava, e a linha entre o que um notebook aguenta e o que só um computador quântico faz continua se deslocando.

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