A IBM anunciou que conseguiu conectar e resfriar com sucesso dois “refrigeradores” criogênicos quânticos, demonstrando uma arquitetura modular projetada para, no futuro, ligar centenas de chips quânticos e formar computadores muito mais poderosos.
A empresa apresentou o feito como um marco no caminho até o IBM Quantum Starling, previsto para 2029, que a companhia espera ser o primeiro computador quântico tolerante a falhas do mundo, integrando avanços em correção de erros, design de processadores, decodificação e engenharia de sistemas.
Se computação quântica ainda soa como assunto distante para você, vale acompanhar: essa é uma daquelas notícias técnicas que explicam por que a tecnologia deixou de ser promessa de laboratório e virou problema de engenharia. Vamos destrinchar.
O que a IBM realmente conseguiu fazer
Nas palavras de Jay Gambetta, diretor de pesquisa e IBM fellow, levar computadores quânticos tolerantes a falhas para as indústrias depende de vários avanços fundamentais. Segundo ele, a conexão e a operação bem-sucedidas desses módulos criogênicos sinalizam um salto nessa direção e devem acelerar o progresso, ao lado da inovação contínua em hardware, software e algoritmos.
Os números impressionam. Os refrigeradores quânticos têm mais de 2,4 metros de altura e largura e podem ser resfriados conjuntamente até 4 Kelvin — a temperatura do hélio líquido — em menos de cinco dias, atingindo pouco depois uma temperatura final abaixo de 15 milikelvin.
Outro detalhe relevante é o espaço interno. Cada invólucro a vácuo oferece até 12 vezes mais espaço para cabeamento do que os sistemas quânticos mais utilizados da IBM, o que viabiliza um número maior de conexões entre chips, tanto dentro de cada módulo quanto entre módulos diferentes. A empresa planeja instalar processadores Nighthawk nos módulos ainda este ano para testes adicionais, mirando sustentar pelo menos mil qubits programáveis até 2027.
Por que o frio extremo é tão importante
Para quem está chegando agora ao tema, vale entender o motivo de tanta obsessão com temperatura. Como explica Luke Wang, analista da Morningstar Research Services, a temperatura é um desafio porque materiais supercondutores só permanecem estáveis em temperaturas extremamente baixas. Os qubits, além disso, são frágeis, e a temperatura é um dos fatores que afetam seu desempenho.
Yuval Boger, diretor comercial da QuEra Computing, detalha melhor o problema. Qubits supercondutores precisam ficar a alguns milésimos de grau acima do zero absoluto — mais frio que o espaço profundo — dentro de um refrigerador de diluição. Isso funciona bem para dezenas ou centenas de qubits, mas cada qubit adicionado traz mais cabeamento de controle para o ambiente gelado, e cada fio carrega calor.
É por isso, segundo ele, que capacidade de resfriamento, densidade de cabeamento e espaço físico se tornam restrições conforme o sistema cresce — e justamente essa é a principal razão pela qual abordagens modulares de conexão entre chips vêm sendo perseguidas.
O roteiro completo até o Starling
O anúncio faz mais sentido quando encaixado no plano maior da IBM, que é bastante detalhado e ambicioso.
O IBM Quantum Starling, planejado para 2029 e construído no Quantum Data Center da empresa em Poughkeepsie, Nova York, deve ser capaz de rodar circuitos com 100 milhões de portas quânticas sobre 200 qubits lógicos. Isso representaria a capacidade de executar até 20 mil vezes mais operações do que os sistemas quânticos atuais conseguem.
E o Starling não é o fim da linha. A IBM já sinaliza um sucessor chamado Blue Jay, projetado para cerca de 2.000 qubits lógicos e 1 bilhão de operações.
O caminho até lá passa por etapas nomeadas com aves. A primeira versão do processador Nighthawk deve oferecer 133 qubits com correção de erro, e versões interligadas podem chegar a 1.080 qubits. Há também o Loon, um chip que estreia acopladores capazes de conectar qubits distantes dentro do mesmo chip, e o Cockatoo, que combina dois blocos de código para criar 24 qubits lógicos a partir de aproximadamente 288 qubits físicos.
Vale registrar ainda que a IBM espera alcançar a chamada vantagem quântica antes disso, já em 2026 — ou seja, o momento em que um computador quântico resolve um problema útil de forma inviável para máquinas clássicas.
A virada silenciosa: os códigos de correção de erro
Talvez a mudança mais importante do roteiro nem esteja no hardware visível, e sim na matemática por trás dele.
A IBM abandonou os chamados códigos de superfície em favor dos códigos qLDPC (verificação de paridade de baixa densidade), que reduzem em até 90% a quantidade de qubits físicos necessários em comparação com a abordagem anterior. Na variante conhecida como “gross code”, 12 qubits lógicos são codificados usando 144 qubits físicos — uma eficiência muito superior ao que se considerava viável.
A empresa também desenvolveu um decodificador otimizado para esses códigos, capaz de rodar em tempo real em hardware clássico comum, eliminando a necessidade de um supercomputador instalado ao lado da máquina quântica — um gargalo conhecido das arquiteturas tolerantes a falhas.
O tom de confiança da IBM vem daí. Como resumiu Gambetta, a companhia acredita ter decifrado a correção de erros quânticos, e agora enxerga a construção dessas máquinas como uma questão de engenharia, e não mais de ciência.
Um marco importante, mas incremental
Nem todos os especialistas veem o anúncio como revolucionário, e essa ponderação é saudável.
Boger reconhece que se trata de um marco significativo de engenharia. Por anos, ele observa, a pergunta difícil na computação quântica supercondutora foi como crescer além de um único chip. Ligar muitos chips em uma só máquina transforma a escalabilidade em um problema modular de sistemas — que é exatamente como a supercomputação clássica amadureceu.
Ainda assim, ele faz questão de ser preciso sobre o que está sendo escalado: isso é progresso em qubits físicos e interconexões. Se der certo, reduzirá o custo, o consumo de energia e o espaço que os qubits supercondutores exigem, diminuindo o número de unidades de resfriamento criogênico necessárias.
Sam Lucero, consultor independente de estratégia e ex-analista de computação quântica da Omdia, é ainda mais direto ao classificar o avanço como incremental. Para ele, é um passo em direção a uma infraestrutura que escala melhor do que os refrigeradores de diluição tradicionais — algo que considera realmente necessário para tornar computadores quânticos economicamente viáveis no futuro.
Garfield Jones, vice-presidente executivo de estratégia e pesquisa da QuSecure, enxerga o lado positivo. Segundo ele, a capacidade de ligar chips quânticos com um avanço na arquitetura criogênica ajuda a estabilizar os qubits e a aumentar o poder de processamento. Como qubits não funcionam bem em ambientes ruidosos, precisam de um espaço frio, sem poeira e silencioso para se estabilizar — e conseguir conectar chips sem perturbá-los é, na avaliação dele, algo enorme.
Roger Grimes, especialista em segurança pós-quântica e autor de 17 livros, três deles sobre computação quântica, acrescenta a dimensão econômica: o arranjo multimódulo é uma melhoria no design da refrigeração por diluição que deve baratear a tecnologia, reduzindo o preço por qubit e por chip.
O verdadeiro inimigo chama-se decoerência
Grimes explica qual é o desafio mais difícil que ainda resta: criar e gerenciar qubits que permaneçam estáveis e concentrados na tarefa até que o problema seja resolvido.
O restante do mundo natural — sobretudo elétrons e fótons — está o tempo todo tentando interferir nesses qubits e desestabilizá-los antes da hora, num fenômeno chamado decoerência. A maioria dos fabricantes tenta resolver isso com qubits e processos adicionais de correção de erro. Às vezes são necessários muitos qubits auxiliares, chamados de ancilares, para cada “qubit de trabalho”, formando o que o mundo quântico chama de qubit lógico.
Na prática, os computadores quânticos atuais precisam de muitos qubits físicos para cada qubit lógico. Reduzir essa proporção segue sendo um dos objetivos fundamentais da área — e é exatamente o que os códigos qLDPC prometem atacar.
Grimes lembra ainda que, de modo geral, resfriar os qubits até pouco acima de 0 Kelvin diminui bastante a interferência natural, mantendo-os coerentes por mais tempo. As soluções de diluição criogênica estiveram entre as primeiras formas de conseguir esse super-resfriamento, mas trazem desvantagens conhecidas: são caras de comprar, grandes, consomem muita energia e custam caro para operar.
Nem todo computador quântico precisa de frio extremo
Aqui entra um contraponto interessante, porque a abordagem supercondutora da IBM está longe de ser a única aposta do setor.
Outras arquiteturas quânticas, como sistemas de átomos neutros e de íons aprisionados, não exigem a mesma refrigeração por diluição em milikelvin. Nos sistemas de íons aprisionados, os átomos são resfriados com lasers para mantê-los imóveis, sem refrigerador de diluição nem toda a tubulação criogênica ao redor da máquina.
Já nos sistemas de átomos neutros, as vantagens práticas envolvem menor consumo de energia, uma pegada física reduzida e integração mais simples em um centro de supercomputação ou data center que nunca foi projetado para abrigar um refrigerador operando a temperaturas de milikelvin.
Boger aponta benefícios arquiteturais que vão além da temperatura. Átomos são naturalmente idênticos entre si, podem ser dispostos em grandes arranjos reconfiguráveis e, como é possível mover fisicamente um qubit para interagir com qualquer outro, obtém-se conectividade total sem o custo adicional que layouts fixos de chip impõem.
Ele reconhece, no entanto, que as portas supercondutoras são mais rápidas em operações individuais e que essa abordagem tem hoje o ecossistema de software mais maduro. Sua leitura é que se trata de competição saudável, e não de um vencedor único emergindo: supercondutores, átomos neutros, íons aprisionados e fotônica avançam em eixos diferentes, e essa diversidade é boa para o campo, já que ainda não se sabe qual abordagem vence para qual tipo de tarefa.
O número que realmente importa
Para encerrar com a métrica certa, Boger deixa um alerta valioso para quem acompanha o tema pela imprensa. Contagens de qubits físicos e de chips rendem manchetes limpas, mas o número que de fato importará é o de qubits lógicos confiáveis. Essa, segundo ele, é a corrida que vale a pena acompanhar nos próximos anos.
É uma distinção fundamental. Quando você ler que uma empresa anunciou “mil qubits”, vale sempre perguntar: qubits físicos ou lógicos? A diferença entre os dois números pode ser de uma ou duas ordens de grandeza.
O que isso significa para empresas hoje
Ainda que 2029 pareça distante, há uma consequência prática que já está batendo à porta, especialmente para quem cuida de segurança da informação.
Computadores quânticos suficientemente poderosos serão capazes de quebrar boa parte da criptografia assimétrica que protege hoje transações bancárias, comunicações e dados sensíveis. Existe inclusive um risco conhecido como “colher agora, decifrar depois”, em que agentes maliciosos armazenam dados criptografados hoje na expectativa de decifrá-los quando a tecnologia amadurecer. Para informações com longo prazo de sigilo — prontuários médicos, segredos industriais, dados governamentais —, esse risco é bem concreto.
A boa notícia é que a resposta já existe. O NIST, órgão americano de padrões, publicou em 2024 os primeiros padrões de criptografia pós-quântica, e a migração para esses algoritmos vem sendo recomendada a organizações no mundo todo. Se a sua empresa lida com dados que precisam permanecer confidenciais por muitos anos, mapear onde a criptografia atual é usada e planejar a transição já deveria estar no radar.
Da promessa científica ao problema de engenharia
No conjunto, o anúncio da IBM não é o momento em que a computação quântica muda o mundo. É algo mais modesto e, de certa forma, mais significativo: o sinal de que o setor está resolvendo os problemas práticos e nada glamourosos — cabeamento, resfriamento, custo por qubit, espaço físico — que separam um experimento de laboratório de uma máquina comercial viável.
Foi exatamente esse tipo de trabalho de engenharia que transformou os computadores clássicos de máquinas que ocupavam salas inteiras nos aparelhos que carregamos no bolso. Se a computação quântica seguir o mesmo roteiro, os próximos anos serão bem interessantes de acompanhar — de preferência prestando atenção nos qubits lógicos, e não nas manchetes.
