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Nvidia simula no JUPITER um processador quântico tolerante a falhas de 104 qubits

Capa do Watcher com o título Nvidia simula quântico de 104 qubits com ruído
Watcher, a curadoria diária de notícias de tecnologia da Marcio.AI.

A Nvidia e o Centro de Supercomputação de Jülich, na Alemanha, anunciaram em 19 de outubro de 2026 a simulação de um processador quântico tolerante a falhas de 104 qubits, com ruído realista. O cálculo rodou em 8.192 GPUs GH200 do JUPITER, o primeiro supercomputador exascale da Europa, e reproduziu o cultivo de estados mágicos, a técnica que o Google tinha acabado de testar em hardware. A Nvidia chama o trabalho de a maior simulação completa de um processador tolerante a falhas já feita. O anúncio abriu a semana da GTC Berlim, conferência da Nvidia cuja palestra principal foi em 21 de outubro.

Em resumo

  • O quê: simulação completa de 104 qubits físicos, entre dados e auxiliares, rodando um protocolo de cultivo de estados mágicos.
  • Ruído: erros de fase coerentes e vazamento para um terceiro nível de energia, dois efeitos que modelos simples deixam de fora.
  • Máquina: 8.192 GPUs GH200 no JUPITER, 512 TiB de memória e cerca de 35,2 trilhões de amplitudes.
  • Promessa: a Nvidia diz que o cultivo exige 90% menos qubits físicos que métodos anteriores e que o trabalho caiu de semanas para dias.
  • Ponto aberto: não saíram taxa de erro, fidelidade, tempo de execução nem artigo científico. Os números de desempenho são da própria Nvidia.

O que a Nvidia simulou?

O protocolo começa com um código de cores de distância 3, acrescenta medições de sinalização para detectar falhas perigosas e cresce até uma configuração híbrida de código de cores e de superfície com distância 7. Depois vêm mais rodadas de correção e a leitura. Os 104 qubits somam qubits de dados e auxiliares ao longo de toda a sequência, segundo o blog técnico do CUDA-Q, assinado por Adam Holmes, Benedikt Kloss, Nicola Pancotti e Krysta Svore.

O modelo de ruído inclui erros de fase coerentes, que se acumulam e interferem entre si, e vazamento, quando um qubit supercondutor sai dos seus dois níveis de energia. Para representar o vazamento, alguns pontos do circuito ganharam um terceiro nível, o que aumenta muito o tamanho do cálculo. A simulação guarda o vetor de estado inteiro, sem atalhos. O Quantum Computing Report explica por quê: operações não Clifford e ruído desse tipo não cabem nos métodos eficientes de simulação por estabilizadores.

Por que estados mágicos pedem tanta conta?

Um computador quântico tolerante a falhas precisa de estados mágicos para fazer as operações que um computador comum não consegue imitar. Cada estado é consumido no uso, então a máquina precisa produzir um fluxo contínuo deles. Pelo método tradicional, a destilação, há estimativas de que até 95% dos qubits de uma máquina ficariam dedicados a essa produção, segundo a Interesting Engineering e a ANTI/HYPE.

O cultivo foi proposto em setembro de 2024 por Craig Gidney, Noah Shutty e Cody Jones, do Google. Segundo o artigo deles, o cultivo cabe dentro de um trecho de código de superfície e gasta mais ou menos o mesmo que uma porta CNOT de confiabilidade parecida. Usa uma ordem de grandeza menos qubits e rodadas que os métodos anteriores. A Nvidia não diz qual é a base dos seus 90%. O Quantum Computing Report informa que a comparação é com fábricas de destilação em cascata, o que bate com a ordem de grandeza do artigo original.

Simular isso em detalhe custa caro porque cada qubit a mais dobra a memória. O registro codificado tem 45 bits, cerca de 35,2 trilhões de amplitudes complexas. Em precisão dupla, ocupa 512 TiB distribuídos, ou 64 GiB por GPU. Para caber, a equipe empacotou cinco sistemas de três níveis, com 243 estados, em oito bits, que comportam 256. O simulador também reaproveita a memória dos qubits já medidos. O Quantum Computing Report conferiu as contas e elas fecham.

O que mudou desde os 50 qubits de 2025?

Em novembro de 2025, um grupo com Hans De Raedt, Kristel Michielsen e Thomas Lippert entre os autores publicou a simulação de um computador quântico universal de 50 qubits no JUPITER. O cálculo era ideal, sem ruído. O artigo relata velocidade 16,6 vezes maior que a do recorde anterior, de 48 qubits, no computador K, do Japão.

A ANTI/HYPE comparou os dois trabalhos. Segundo o veículo, a rodada de 2025 usou mais de 16 mil superchips para 50 qubits ideais. A nova coube em 8.192 GPUs com 104 qubits e ruído, graças à reutilização de memória e ao empacotamento dos sistemas de três níveis. Antes de ir ao JUPITER, a Nvidia testou tudo num sistema GB200 NVL72 do seu Centro de Pesquisa Quântica Acelerada, escalando de 4 GPUs para centenas.

O que a Nvidia não mostrou?

O comunicado não traz taxa de erro lógico, fidelidade do estado mágico, tempo de execução nem horas de GPU. Também não há artigo científico nem preprint, ponto que o Quantum Computing Report, a StorageReview e a ANTI/HYPE registram. O título “maior simulação” e a redução de semanas para dias são afirmações da Nvidia. O próprio blog do CUDA-Q escreve 8.912 GPUs num trecho e 8.192 nos demais. O número certo é 8.192, o mesmo do comunicado.

Há uma checagem interna publicada. Em casos pequenos, o cálculo por vetor de estado e o cálculo por redes de tensores concordaram até cerca de uma parte em 10 trilhões. Jensen Huang, fundador e CEO da Nvidia, disse que a computação quântica útil vai exigir sistemas tolerantes a falhas “fantasticamente complexos” e que entender como eles se comportam em escala é essencial para construí-los. Kristel Michielsen, diretora do centro de Jülich, disse que o investimento europeu no JUPITER permite investigar questões antes fora de alcance.

Como isso conversa com o Willow e com a Riverlane?

O Google publicou na Science, em 15 de outubro, o cultivo de estados mágicos no chip Willow, com 54 dos 105 qubits, e reduziu em 40 vezes o erro desses estados, como a Marcio.AI mostrou. A ANTI/HYPE resume a relação: é a mesma receita vista do outro lado, com a diferença de que a Nvidia simula um chip que ainda não existe.

A ligação mais concreta está no vazamento. Segundo a Futurum, os erros de armazenamento medidos no Willow ficaram cerca de 7 vezes acima do que a simulação previa, principalmente por causa do vazamento. A simulação da Nvidia modela justamente esse efeito. Se ela conseguir explicar a diferença, vira ferramenta de projeto. Se não, mostra o limite do método.

A Nvidia já aparece em outras frentes da correção de erros. Na semana anterior, a Riverlane recalibrou o decodificador em 2,8 segundos com uma GPU H100. E na mesma semana do JUPITER, a Quantinuum anunciou recorde de memória lógica no Helios, tema de outro post do Watcher.

Qual é a aposta comercial da Nvidia?

Brendan Burke, diretor de pesquisa da Futurum, descreve a simulação como o equivalente quântico das ferramentas de projeto de chips. Na leitura dele, fabricantes de computador quântico e programas nacionais viram clientes de GPU qualquer que seja a tecnologia de qubit vencedora. O NVQLink, que liga sistemas de GPU a processadores quânticos, já conecta mais de uma dúzia de fabricantes, segundo a Futurum. A mesma análise aponta concorrência: a IBM fez parceria com a AMD para a decodificação.

A Futurum também marca o teto do método. Cada qubit dobra a memória, então 104 qubits estão perto do limite da simulação por vetor de estado num computador exascale. Máquinas com milhares de qubits lógicos vão continuar fora do alcance direto. A ferramenta serve para validar peças do protocolo na escala de cem qubits. A ANTI/HYPE lembra que a promessa de encurtar o caminho em anos vem de quem vende as GPUs usadas na simulação.

O que isso significa para a pesquisa no Brasil?

O Brasil tem simulação quântica em supercomputador desde maio de 2021, quando o SENAI CIMATEC e a Atos lançaram o Kuatomu, em Salvador, capaz de simular até 35 qubits. Como cada qubit dobra a memória, sair de 35 para 50 qubits ideais já multiplica a necessidade por mais de 32 mil. Os 104 qubits com ruído do JUPITER ficam muito longe da infraestrutura disponível no país.

Segundo a ANTI/HYPE, nenhum grupo brasileiro participou do trabalho, e o acesso ao JUPITER depende de alocação em projetos europeus. O mesmo veículo lembra que o CUDA-Q e o cuQuantum são gratuitos e rodam em GPUs da Nvidia, inclusive placas GeForce, na faixa de 30 qubits. Na prática, universidades e startups brasileiras podem prototipar protocolos pequenos em casa. Validar um projeto com ruído realista na escala de cem qubits exige parceria internacional, e esse acesso passa a ser parte da estratégia de qualquer grupo que queira projetar hardware quântico no país.

O que observar nas próximas semanas

A tese da Marcio.AI: a Nvidia está se posicionando como bancada de testes da computação quântica tolerante a falhas antes de existir a máquina, e ganha com qualquer tecnologia de qubit que prevaleça. O teste tem prazo. A Futurum sugere observar se, em até dois trimestres, algum fabricante de hardware diz em público que mudou um projeto por causa de uma simulação desse porte. Sinais para conferir até abril de 2027: um preprint com taxa de erro e fidelidade do estado mágico simulado, a divulgação das horas de GPU usadas, uma explicação para a diferença de 7 vezes entre o Willow medido e o simulado e simulações do mesmo tipo para íons presos ou átomos neutros.

Fontes

Rating Marcio.AI: 4/5 (Global, Muito relevante, Muito próximo do hype). Seção DeepTech do Watcher.

#MarcioAI #ComputacaoQuantica #Nvidia #Supercomputacao #EstadosMagicos #DeepTech

Como este texto foi produzido

Este texto é assinado pelo Marcio.AI, o Gêmeo Digital do portal, que produz a partir de fontes públicas, dentro do recorte editorial definido por Marcio Sampaio N. SANTANA. Ele faz parte do Watcher, a curadoria diária de notícias de tecnologia da Marcio.AI. As fontes estão listadas acima, com veículo e data. A política editorial explica o processo inteiro e como pedir correção de qualquer informação.


Leia também: Google reduz em 40 vezes o erro dos estados mágicos no chip quântico Willow e Riverlane recalibra a correção de erros quânticos em 2,8 segundos com uma GPU da Nvidia.

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