Tenho acompanhado de perto a computação quântica há algum tempo, e tenho que dizer — 2024 foi realmente diferente do ciclo habitual de hype. Todo ano há algum anúncio que parece mudar o mundo, e depois nada. No entanto, o ano passado pareceu diferente. Em poucos meses, três equipes completamente distintas, usando abordagens totalmente diferentes, atingiram marcos importantes ao mesmo tempo. Quando isso acontece em arquiteturas de hardware diferentes, realmente significa algo. O campo está avançando, não apenas girando em círculos. Deixe-me explicar o que realmente aconteceu e por que isso importa.

Vamos começar com o anúncio do Willow do Google em dezembro de 2024. Este recebeu toda a atenção, e honestamente, por uma boa razão. Eles construíram um processador de 105 qubits na sua instalação em Santa Bárbara e demonstraram algo que os pesquisadores perseguem há quase 30 anos. O ponto principal: adicionar mais qubits na verdade fez a taxa de erro diminuir, em vez de aumentar. Sei que isso parece básico, mas não é. O problema central da computação quântica há décadas tem sido que sistemas maiores são sistemas mais barulhentos. Você constrói mais qubits, e mais erros se propagam por tudo. Willow quebrou esse padrão usando sua arquitetura de correção de erros. Eles atingiram o que é chamado de operação abaixo do limiar — o ponto onde a escalabilidade realmente ajuda, em vez de prejudicar.

Eles publicaram os detalhes técnicos na Nature, o que importa porque reivindicações anteriores de computação quântica receberam resistência legítima. Ter a metodologia pública para análise faz uma diferença real. O benchmark que realizaram junto a isso ficou famoso instantaneamente — Willow resolveu um cálculo específico em menos de cinco minutos, que levaria os melhores supercomputadores clássicos atuais 10 septilhões de anos. Isso é 10 elevado à 25ª potência. Aproximadamente um milhão de vezes a idade atual do universo. Hartmut Neven, que fundou o Google Quantum AI em 2012, basicamente disse que eles já passaram o ponto de equilíbrio.

Aqui vai a parte honesta: o teste do Willow ainda é limitado. Provou que certos cálculos são impossíveis de serem feitos de forma clássica por este chip, mas isso não significa que o Willow possa ainda realizar descobertas de drogas ou modelagem climática. O valor real é arquitetônico — mostra que a computação quântica de grande escala com correção de erros não é mais apenas teoria. É um caminho de engenharia real que você pode construir.

Mas o Willow não foi o único em 2024. Oito meses antes desse anúncio, Microsoft e Quantinuum publicaram algo que recebeu menos atenção geral, mas mais atenção de pesquisadores do campo. Eles demonstraram qubits lógicos com taxas de erro 800 vezes menores do que os qubits físicos dos quais foram construídos. Essa é a distinção chave que ninguém realmente comenta fora da comunidade de pesquisa. Os qubits físicos são o hardware real — são barulhentos, sensíveis à temperatura, vibração, tudo. Os qubits lógicos são construídos combinando múltiplos qubits físicos em uma estrutura que armazena informações de forma redundante, permitindo detectar e corrigir erros sem destruir a computação. O problema sempre foi que os qubits lógicos precisam de tantos qubits físicos para serem construídos que o overhead torna isso impraticável. Uma redução de 800x na taxa de erro de repente torna os qubits lógicos uma possibilidade realista, e não apenas teórica.

A Microsoft avançou ainda mais em novembro de 2024. Trabalhando com a Atom Computing, criaram e entrelaçaram 24 qubits lógicos usando átomos de itérbio neutro ultracold — outro recorde. Alcançaram fidelidades de porta de 99,963% para operações de um qubit e 99,56% para portas de dois qubits. A abordagem de átomos neutros usa átomos resfriados a laser mantidos no lugar por pinças ópticas. Hardware completamente diferente da abordagem supercondutora do Google. Isso é importante porque significa que múltiplos caminhos viáveis para a computação quântica tolerante a falhas estão avançando simultaneamente. O campo não está apostando tudo em uma única abordagem.

Depois, a Quantinuum avançou ainda mais. Em dezembro de 2024, entrelaçaram 50 qubits lógicos — outro recorde. A era dos qubits lógicos não é mais coisa do futuro. Está acontecendo agora.

A contribuição da IBM em 2024 foi mais discreta, mas igualmente significativa se você se importa com a origem prática da computação quântica. Em novembro, eles revelaram o processador Heron R2 — 156 qubits, segunda geração da arquitetura Heron. A contagem de qubits importa menos do que o que aconteceu com o desempenho. Suas taxas de erro de porta de 2Q caíram para 8 vezes 10 elevado a -4. O sistema agora consegue executar circuitos quânticos com até 5.000 operações de porta de dois qubits. Cargas de trabalho que levavam mais de 120 horas na melhor hardware deles agora rodam em cerca de 2,4 horas. Isso é aproximadamente um aumento de 50x na velocidade.

No início de 2024, a IBM também completou seu desafio autoimposto de 100 por 100 — executando um circuito de 100 qubits em profundidade 100 em horas. Essa é uma computação de escala utilitária. Algo que não pode ser resolvido por força bruta de forma clássica. Representa o tipo de progresso incremental e medido que construiu a reputação da IBM.

O resultado mais tecnicamente relevante da IBM veio em um artigo na Nature sobre um novo código de correção de erros chamado código qLDPC bicircular. A correção de erros quânticos convencional usando códigos de superfície precisa de aproximadamente 3.000 qubits físicos para codificar um qubit lógico confiável. O novo código da IBM consegue uma supressão de erro comparável usando apenas 144 qubits de dados mais 144 qubits ancilla — uma redução de 10x no overhead. Esse tipo de ganho de eficiência é o que faz a computação quântica tolerante a falhas parecer menos uma sonho distante e mais um problema de engenharia com uma solução definida.

Aqui está a parte que não é tão mencionada, mas é igualmente importante. Em agosto de 2024, o NIST publicou oficialmente os primeiros padrões de criptografia pós-quântica — algoritmos projetados para resistir a ataques de futuros computadores quânticos. Dois dos três algoritmos foram desenvolvidos por criptógrafos do IBM Research em Zurique. Por que isso importa para avanços na computação quântica? Porque é o primeiro reconhecimento concreto por um órgão de padrões global de que computadores quânticos capazes de quebrar a criptografia atual não são mais apenas teóricos. Governos e empresas precisam começar a fazer a transição agora, antes que os computadores quânticos relevantes para criptografia cheguem. O cronograma de transição, do anúncio do padrão até a implantação generalizada, costuma levar uma década ou mais. A decisão do NIST em 2024 iniciou esse relógio.

Para a infraestrutura de blockchain e ativos digitais, isso é diretamente relevante. Os esquemas de criptografia atuais que protegem carteiras e transações eventualmente precisarão de alternativas resistentes a quânticos. Isso não é uma possibilidade. É uma questão de quando.

Ok, então aqui está o que 2024 realmente provou e o que não provou. Seria fácil interpretar tudo isso e pensar que a computação quântica chegou. Isso não é exatamente verdade, e os pesquisadores envolvidos foram explícitos quanto a isso. Willow ainda não está rodando aplicações de descoberta de drogas. Demonstrou correção de erros abaixo do limiar e um benchmark. A diferença entre isso e uma computação comercialmente útil ainda é grande. Os 50 qubits lógicos da Quantinuum podem detectar erros, mas a correção de erros completa — detectar e corrigir erros sem destruir o estado quântico — ainda é um problema mais difícil que está sendo trabalhado. O recorde da Atom Computing usou átomos neutros que requerem infraestrutura de laser extremamente sofisticada, que ainda não existe em escala. O Heron R2 da IBM é o sistema mais prático implantado em 2024. Está na nuvem quântica da IBM, clientes empresariais estão executando cargas de trabalho nele, e o benchmark 100 por 100 demonstra resultados de escala utilitária. Mas o processador Starling da IBM, o primeiro sistema totalmente corrigido, não está projetado para chegar até 2029.

O que 2024 realmente provou é mais importante do que o que não provou. O campo deixou de avançar em uma direção e começou a avançar em todas as direções simultaneamente — hardware, correção de erros, qubits lógicos, eficiência de software, padrões criptográficos. Como comunidade de pesquisa, começou a agir menos como física teórica e mais como uma área de engenharia com marcos que podem ser verificados e reproduzidos de forma independente. As últimas descobertas em computação quântica de 2024 não foram apenas sobre uma empresa vencendo. Foram sobre o ecossistema inteiro amadurecendo ao mesmo tempo.

Observando a trajetória a partir de 2024, a questão não é mais se a computação quântica de correção de erros em grande escala é possível. As descobertas de 2024 estabeleceram que é possível com múltiplas abordagens de hardware. A questão agora é qual abordagem escala mais rápido e quão rapidamente as aplicações que justificam o investimento se tornam uma realidade. O próximo marco do Google é alcançar operação totalmente tolerante a falhas. O roteiro da Microsoft aponta para 50 a 100 qubits lógicos entrelaçados em implantações comerciais nos próximos anos — o suficiente para avanços práticos em ciência de materiais ou química, segundo suas próprias estimativas. O processador Starling da IBM foi projetado para fazer a ponte entre utilidade quântica e vantagem quântica para problemas de valor comercial.

A direção a partir de 2024 é consistente. Não estamos mais perguntando se isso funciona. Estamos perguntando qual caminho vence e quão rápido. Essa é uma conversa completamente diferente daquela de cinco anos atrás.