Pesquisadores do Google demonstraram que a contextualidade quântica desempenha um papel chave no poder dos computadores quânticos. Usando seu computador quântico Willow, a equipe implementou algoritmos que destacam a eficiência dessa propriedade quântica. Os achados sugerem um caminho para vantagem quântica sobre máquinas clássicas.
Os computadores quânticos diferem dos tradicionais ao explorar efeitos quânticos únicos como superposição e entrelaçamento. Um experimento recente do Google Quantum AI explora outra propriedade desse tipo: contextualidade quântica. Isso se refere à ideia de que medições em objetos quânticos não revelam traços preexistentes independentes de outras medições, ao contrário de objetos clássicos como a cor ou o comprimento de uma caneta.
Em 2018, cientistas provaram matematicamente que a contextualidade poderia impulsionar um algoritmo quântico para localizar uma fórmula matemática oculta dentro de uma estrutura maior em um número fixo de passos, independentemente do tamanho da estrutura. A equipe do Google testou isso em sua máquina Willow, escalando de alguns qubits para 105. Apesar dos níveis de ruído mais altos do Willow causarem algum aumento nos passos, ainda superou as estimativas para computadores clássicos.
Os pesquisadores também executaram outros protocolos dependentes de contextualidade, observando efeitos mais fortes do que em trabalhos anteriores. Isso aponta para vantagem quântica, onde sistemas quânticos superam os clássicos em tarefas específicas.
Adán Cabello, da Universidade de Sevilha, comentou: “Quando ouvi isso pela primeira vez, disse que não podia ser verdade. É bastante impressionante.” Vir Bulchandani, da Rice University, acrescentou: “Esses resultados demonstram claramente como os computadores quânticos atuais estão empurrando os limites da física quântica experimental.” Ele vê tais tarefas como benchmarks para computadores quânticos visando vantagem prática.
No entanto, Daniel Lidar, da Universidade do Sul da Califórnia, observa que a prova completa de vantagem requer mais qubits e melhor controle de erros. Trabalhos futuros podem ligar isso a técnicas de correção de erros. O estudo, detalhado no arXiv DOI: 10.48550/arXiv.2512.02284, enfatiza o papel inerente da contextualidade nos sistemas quânticos, diferente do entrelaçamento, que deve ser projetado.