Seattle, EUA & Curitiba, PR – Em um marco que promete redefinir o futuro da computação, a Microsoft anunciou em 19 de fevereiro de 2025 o lançamento do Majorana 1, o primeiro processador quântico (QPU) do mundo a operar com qubits topológicos. Essa inovação representa um avanço significativo na corrida pela computação quântica à prova de falhas, que a empresa acredita poder ser alcançada em “anos, não décadas”.
O Majorana 1 é o culminar de mais de uma década de pesquisa de alto risco e alta recompensa da Microsoft em qubits topológicos. Ao contrário dos qubits convencionais (como os supercondutores ou de íons presos), que são extremamente sensíveis a ruídos e interferências ambientais, os qubits topológicos são teoricamente muito mais estáveis. Eles armazenam informações quânticas em propriedades topológicas do sistema, tornando-os inerentemente mais resistentes à decoerência – a perda de informações quânticas devido à interação com o ambiente.
A Vantagem dos Qubits Topológicos e os “Topocondutores”
A estabilidade é a principal vantagem dos qubits topológicos. Enquanto qubits tradicionais podem perder informações em microssegundos, os qubits topológicos do Majorana 1 prometem tempos de coerência na ordem dos milissegundos, um salto crucial para a viabilidade da computação quântica em larga escala. Essa resiliência inerente significa que eles demandam menos correção de erros, simplificando drasticamente a arquitetura de um computador quântico e acelerando as operações.
Para viabilizar o Majorana 1, a Microsoft desenvolveu uma nova classe de materiais que chamou de “topocondutores”. Esses materiais híbridos são fabricados com precisão atômica, combinando arsenieto de índio (um semicondutor) e alumínio (um supercondutor). Quando resfriados a temperaturas próximas do zero absoluto e ajustados com campos magnéticos, esses nanofios supercondutores formam os “modos zero de Majorana” (MZMs) em suas extremidades. Esses MZMs são as unidades fundamentais dos qubits da Microsoft, armazenando a informação quântica de forma robusta e protegida.
Majorana 1: Um Chip de Oito Qubits com Potencial de Escala
O processador Majorana 1, em sua configuração inicial, integra oito qubits topológicos. Embora seja um número pequeno para aplicações práticas imediatas, o grande diferencial está no seu design, que permite uma escalabilidade sem precedentes. A Microsoft afirma que a arquitetura do Majorana 1 foi projetada para abrigar até um milhão de qubits em um único chip do tamanho da palma da mão, um marco fundamental para resolver problemas complexos em escala industrial e científica.
A empresa demonstrou o controle e a medição precisos desses qubits, além da capacidade de realizar operações essenciais para a computação quântica. Embora o Majorana 1 ainda seja um dispositivo de pesquisa e não um computador quântico capaz de executar algoritmos complexos em larga escala, ele representa uma validação crucial da aposta da Microsoft em qubits topológicos.
O Futuro da Computação Quântica
As potenciais aplicações da computação quântica são vastas e revolucionárias, abrangendo desde a descoberta de novos medicamentos e materiais avançados até a otimização de logística, cibersegurança e o desenvolvimento de inteligência artificial. Com o Majorana 1, a Microsoft acredita estar pavimentando um caminho mais claro e rápido para que essas aplicações se tornem realidade, abrindo um novo capítulo na era da computação.