Em fevereiro de 2025, a Microsoft anunciou um marco histórico na computação quântica: o lançamento do Majorana 1, o primeiro processador quântico do mundo baseado em qubits topológicos. Este avanço promete transformar a forma como lidamos com problemas complexos em áreas como criptografia, inteligência artificial, medicina e sustentabilidade.
O que é o Majorana 1?
O Majorana 1 é um chip quântico desenvolvido pela Microsoft após quase duas décadas de pesquisa. Ele utiliza qubits topológicos, que são mais estáveis e menos suscetíveis a erros do que os qubits tradicionais. Esses qubits são baseados em férmions de Majorana, partículas teorizadas pelo físico italiano Ettore Majorana em 1937, que são suas próprias antipartículas.
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A estabilidade dos qubits topológicos permite que o Majorana 1 seja escalado para até 1 milhão de qubits em um único chip, com dimensões semelhantes às de um processador tradicional. Essa escalabilidade é crucial para tornar a computação quântica prática e aplicável em larga escala.
Inovação em Materiais: O Topocondutor
Para viabilizar os qubits topológicos, a Microsoft desenvolveu um novo material chamado topocondutor, uma combinação de arsenieto de índio e alumínio. Esse material permite a criação de um novo estado da matéria, conhecido como supercondutividade topológica, que é essencial para o funcionamento dos qubits de Majorana.
O topocondutor é fabricado internamente pela Microsoft em instalações nos Estados Unidos e Dinamarca, utilizando técnicas avançadas de litografia e deposição de vapor para criar estruturas atômicas precisas.
Como Funciona o Majorana 1?
O Majorana 1 opera a temperaturas extremamente baixas, cerca de 50 milikelvin (-273,1°C), para manter a coerência quântica dos qubits. Ele utiliza modos zero de Majorana (MZMs), quasipartículas que armazenam informações quânticas de forma robusta. A leitura dos estados quânticos é realizada por meio de medições interferométricas de alta precisão, utilizando pulsos de voltagem e micro-ondas.
Atualmente, o chip possui 8 qubits, mas sua arquitetura permite a expansão para até 1 milhão, o que o tornaria capaz de resolver problemas que estão além da capacidade dos computadores clássicos atuais.
Aplicações Potenciais
O Majorana 1 tem o potencial de revolucionar diversas áreas:
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Criptografia: Quebra de sistemas criptográficos atuais e desenvolvimento de novas formas de segurança digital.
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Inteligência Artificial: Aceleração do treinamento de modelos complexos.
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Medicina: Simulação de moléculas para descoberta de novos medicamentos.
- Sustentabilidade: Modelagem climática e otimização de processos agrícolas.
Futuro e Disponibilidade
A Microsoft planeja integrar o Majorana 1 ao Azure Quantum, sua plataforma de computação quântica na nuvem, oferecendo acesso inicial a pesquisadores em 2025. A comercialização em larga escala está prevista para a próxima década, com o objetivo de desenvolver computadores quânticos tolerantes a falhas e aplicáveis em ambientes industriais.
O lançamento do Majorana 1 representa um passo significativo rumo à realização da computação quântica prática e escalável. Com essa inovação, a Microsoft posiciona-se na vanguarda da tecnologia, abrindo novas possibilidades para resolver problemas complexos que desafiam os limites da computação clássica.
