A computação quântica promete revolucionar áreas como inteligência artificial, medicina, criptografia e desenvolvimento de novos materiais. No entanto, um grande obstáculo continua impedindo que essas máquinas alcancem seu verdadeiro potencial. Enquanto gigantes da tecnologia seguem um caminho conhecido, uma startup decidiu apostar em uma solução completamente diferente — e ela pode redefinir o futuro desse setor.
Uma estratégia diferente para construir o computador quântico do futuro
Em um antigo complexo industrial no sul de Chicago, onde antes funcionava uma grande usina siderúrgica, está sendo preparado um dos projetos mais ambiciosos da computação moderna. A empresa PsiQuantum pretende construir ali um computador quântico tolerante a falhas equipado com aproximadamente 1 milhão de qubits físicos, uma escala muito superior à dos equipamentos experimentais existentes atualmente.
Antes de chegar à versão definitiva, a companhia instalará sistemas intermediários para validar sua arquitetura. Esses equipamentos passarão por avaliações da DARPA, agência de pesquisa do Departamento de Defesa dos Estados Unidos, que busca identificar tecnologias capazes de oferecer aplicações práticas em larga escala antes da próxima década.
O diferencial da PsiQuantum está justamente na tecnologia escolhida. Enquanto empresas como IBM e Google concentram seus esforços em qubits baseados em circuitos supercondutores, a startup decidiu utilizar fótons — partículas de luz — como elemento central do processamento quântico.
Essa escolha oferece vantagens importantes. Os fótons sofrem pouca interferência do ambiente, preservando por mais tempo as delicadas informações quânticas. Além disso, podem viajar por fibras ópticas semelhantes às que já conectam centros de dados modernos, facilitando a comunicação entre diferentes módulos do sistema.
Entretanto, essa abordagem também apresenta um desafio significativo: partículas de luz quase não interagem entre si. Para realizar cálculos complexos, é necessário produzir, direcionar, combinar e detectar milhões desses fótons com uma precisão extremamente elevada.
O segredo está na fabricação em escala industrial
Para superar esse obstáculo, a PsiQuantum desenvolveu uma plataforma fotônica integrada capaz de gerar, controlar e medir qubits diretamente em chips de silício. O sistema reúne fontes de fótons, guias ópticos, detectores supercondutores e componentes fabricados com titanato de bário, um material que permite controlar rapidamente o percurso da luz dentro dos circuitos.
Diferentemente de outras empresas do setor, a estratégia da startup não consiste em lançar pequenas máquinas comerciais e expandi-las gradualmente. O objetivo é construir desde o início uma arquitetura preparada para atingir cerca de um milhão de qubits físicos, quantidade considerada necessária para implementar mecanismos eficientes de correção de erros e produzir qubits lógicos realmente estáveis.
Para isso, será preciso fabricar milhões de componentes praticamente idênticos. A produção ocorre em parceria com a GlobalFoundries, utilizando processos industriais semelhantes aos empregados na fabricação em massa de semicondutores convencionais.
Embora os fótons não precisem ser mantidos em temperaturas extremamente baixas, os detectores responsáveis por medi-los exigem sistemas criogênicos altamente sofisticados. Isso significa que o computador dependerá de enormes instalações refrigeradas, milhares de chips fotônicos e uma complexa rede de fibras ópticas interligando todos os módulos.
A corrida está apenas começando
Chicago não será o único centro desse projeto. A PsiQuantum também iniciou a construção de uma segunda instalação em Moreton Bay, na Austrália, onde será instalada uma gigantesca planta criogênica desenvolvida pela Linde Engineering. A expectativa é que essa infraestrutura comece a receber os primeiros módulos fotônicos após a entrega do sistema de refrigeração, prevista para 2027.
Além da expansão física, a empresa garantiu um contrato ampliado de US$ 125 milhões com a DARPA para avaliar seus componentes, softwares e arquitetura, além de captar mais de US$ 1 bilhão em investimentos privados destinados ao avanço das operações.
Apesar do entusiasmo, ainda existem obstáculos importantes. Os pesquisadores precisam reduzir as perdas de fótons, aumentar a eficiência dos detectores e coordenar o funcionamento sincronizado de milhões de componentes com extrema precisão.
Mesmo assim, a proposta representa uma das apostas mais ousadas da computação quântica atual. Se conseguir superar esses desafios, a PsiQuantum poderá demonstrar que o futuro dos computadores quânticos não depende apenas da eletrônica tradicional, mas do controle preciso de partículas individuais de luz.
