CEO da Microsoft anuncia novos topocondutores de 'estado da matéria' em avanço da computação quântica

O CEO da Microsoft, Satya Nadella, acabou de declarar que sua empresa descobriu um novo 'estado da matéria', que foi usado para criar o chip quântico Majorana 1. A empresa de tecnologia revelou o novo chip em 19 de fevereiro de 2025, destacando um avanço significativo na tecnologia de computação quântica.

O Majorana 1 é o primeiro chip quântico do mundo, e ele é alimentado por uma nova arquitetura de Núcleo Topológico, da qual a Microsoft espera que aproxime o mundo de criar computadores quânticos capazes de resolver problemas industriais significativos em anos, em vez de décadas.

A Microsoft apresenta o primeiro topocondutor do mundo 

A Microsoft pode ter consolidado seu lugar na história ao criar o primeiro topocondutor do mundo, um tipo inovador de material com a capacidade de observar e controlar partículas de Majorana para produzir qubits mais confiáveis e escaláveis, que são os blocos de construção para computadores quânticos.

Para entender o que é um topocondutor, vamos voltar no tempo antes da invenção dos semicondutores. Naquela época, eram necessários sensores avançados e sistemas de controle para alimentar smartphones, computadores e eletrônicos, e os semicondutores foram o avanço de que precisavam. 

Os semicondutores são essencialmente o cérebro dos dispositivos eletrônicos, e isso ocorre porque sua condutividade muda com base no ambiente. Essas coisas permitiram que os engenheiros reduzissem drasticamente o tamanho dos componentes eletrônicos, reduzindo subsequentemente o tamanho e o custo dos dispositivos, ao mesmo tempo em que aumentavam sua funcionalidade.

Graças à sua invenção, maravilhas tecnológicas como o smartphone, computadores mais rápidos e dispositivos eletrônicos entraram em existência. Os topocondutores são o próximo nível — essencialmente uma atualização que oferece um caminho para desenvolver sistemas quânticos que podem escalar para um milhão de qubits e têm a capacidade de lidar com os problemas industriais e sociais mais complexos. 

'Damos um passo atrás e dissemos: 'OK, vamos inventar o transistor para a era quântica. Quais propriedades ele precisa ter?'' disse Chetan Nayak, colega técnico da Microsoft. 'E é assim que realmente chegamos aqui — é a combinação particular, a qualidade e os detalhes importantes em nossa nova pilha de materiais que permitiram um novo tipo de qubit e, em última análise, toda a nossa arquitetura.'

De acordo com o CEO da Microsoft, Satya Nadella, levou quase duas décadas de pesquisa e trabalho intensivo para criar o topocondutor, e ele acredita que o avanço levará à criação de um computador quântico significativo em anos, em vez de décadas, como muitos frequentemente preveem. 

Os qubits criados com os novos topocondutores são mais rápidos, mais confiáveis e menores. Eles têm 1/100 de milímetro, o que significa um caminho claro para um processador de um milhão de qubits.

'O que quer que você esteja fazendo no espaço quântico precisa ter um caminho para um milhão de qubits. Se não tiver, você vai bater em uma parede antes de alcançar a escala na qual pode resolver os problemas realmente importantes que nos motivam', disse Nayak. 'Nós realmente elaboramos um caminho para um milhão.'

'Imagine um chip que cabe na palma da sua mão, mas é capaz de resolver problemas que nem todos os computadores da Terra combinados hoje poderiam!' escreveu Nadella. 

Nadella reiterou que a Microsoft está focada em aumentar a produtividade, pois isso cresce as economias e beneficia todos os setores e o mundo em geral. 'Não se trata de histeria tecnológica', disse Nadella escreveu. 'Trata-se de construir tecnologia que realmente sirva ao mundo.'

Mais detalhes sobre o topocondutor 

O topocondutor, também chamado de supercondutor topológico, cria um estado de matéria inteiramente novo que não é sólido, líquido ou gasoso, mas um estado topológico. É um avanço porque pode ser aproveitado para produzir um qubit melhor sem as compensações que as alternativas existentes exigem. 

De acordo com um novo artigo publicado na quarta-feira na Nature, os pesquisadores da Microsoft não apenas conseguiram criar as exóticas propriedades quânticas do qubit topológico, mas também foram capazes de medi-las com precisão, um passo crucial para a computação prática.

Para tornar isso possível, eles tiveram que desenvolveria novas pilhas de materiais compostas por arseneto de índio e alumínio, das quais a Microsoft montou grande parte átomo por átomo. Eles tiveram que induzir a existência de novas partículas quânticas chamadas Majoranas e aproveitar suas propriedades únicas para alcançar o próximo nível da computação quântica. 

Cuidados extras foram tomados para garantir que o primeiro Núcleo Topológico do mundo, que alimenta o Majorana 1, seja confiável, apresentando resistência a erros em nível de hardware para torná-lo mais estável.

Aplicações comercialmente importantes também exigirão trilhões de operações em um milhão de qubits, e isso não é possível com as opções disponíveis, pois elas dependem do controle analógico fino de cada qubit. 

Este último avanço é a prova de que Microsofta decisão da empresa, tomada há anos, de buscar um design de qubit topológico, que é um desafio científico e de engenharia de alto risco e alta recompensa, foi a correta. Hoje, a empresa desenvolveu um chip com oito qubits topológicos projetados para escalar para um milhão.

Foi apenas no ano passado que a parceria da Microsoft com a Quantinuum e a Atom Computing resultou no primeiro computador quântico confiável da indústria.

Os computadores quânticos oferecem oportunidades importantes, especialmente considerando a perspectiva de combinar IA com novos sistemas quânticos alimentados por um maior número de qubits confiáveis. Hoje, o Azure Quantum da Microsoft oferece uma suíte de soluções integradas que permite aos clientes aproveitar a computação de IA e as plataformas quânticas para avançar a descoberta científica.

É um avanço importante, mas para alcançar o próximo nível de progresso na computação quântica, será necessária uma arquitetura quântica que possa fornecer um milhão de qubits ou mais e alcançar trilhões de operações rápidas e confiáveis. 

A invenção do topocondutor reduz o tempo necessário para que isso aconteça para anos, não décadas, de acordo com a Microsoft. Uma vez que os avanços tecnológicos dominem a mecânica quântica, os cientistas acreditam que estão essencialmente obtendo acesso ao projeto da natureza, que eles podem então ensinar à IA.