Organizar o tráfego de 278 aviões com apenas dois qubits foi o primeiro passo para aproximar a computação quântica das aplicações práticas, através de pequeno ordenador quântico na luta pela hegemonia. Os grandes computadores quânticos tem capacidade de realizar processos em segundos que levariam milhares de anos no computador convencional, no entanto, até o momento seus feitos não tiveram grandes aplicações práticas, desafio que o pequeno computador quântico superou. Computadores quânticos diferem dos clássicos por se basearem na mecânica quântica no processamento de informações e, em vez de uns e zeros bits, utiliza qubits, ou, unidade básica desse sistema computacional em que cada qubit é um zero e um 1 ao mesmo tempo, impossível na física clássica. Tal habilidade, típica das partículas elementares, permite computadores quânticos realizarem cálculos diversos ao mesmo tempo além de economia exponencial no tempo de processamento, no entanto, a computação quântica ainda se desenvolve e, embora tenha aplicações promissoras, não solucionou problemas técnicos que condicionam resultados práticos.
Neste clima, há competição tecnológica buscando alcançar a supremacia colocando dois norte-americanos, IBM e Google, contra a China, daí, os asiáticos desenvolverem um computador quântico 10 bilhões de vezes mais rápido que o do Google, até agora estrela dessa escalada tecnológica. Quando em 2019 o computador quântico do Google resolveu tarefa mais rápida que o melhor supercomputador da IBM, o resultado não desaguou em aplicação prática, no entanto, o feito chinês tem problema semelhante, isto é, conseguiu demonstrar bósons na capacidade quântica, mas possíveis aplicações práticas estão longe de serem vistas. A competição pela supremacia quântica leva pesquisadores da Chalmers University of Technology, na Suécia, demostrarem que resolvem parte de um problema real de logística com pequeno computador quântico, que funciona bem, grande desafio aos Modelos chineses e americanos. Em comunicado, uma das protagonistas, Giulia Ferrini, explica que utilizar a computação quântica para resolver problemas relevantes, razão pela qual tem trabalhado em estreita colaboração com empresas, se concentrou em um problema real que afeta a indústria da aviação, a programação de voos, cujos resultados foram publicados em dois artigos na Physical Review Applied atribuindo a aeronaves individualmente rotas diferentes representando problema de otimização, que cresce em tamanho e complexidade à medida aumenta o número de rotas e aeronaves.
Moral da Nota: ao otimizar a regulação do tráfego aéreo, pesquisadores suecos usaram um computador quântico com apenas dois qubits, em comparação aos 53 qubits do computador quântico do Google. Executaram um algoritmo de otimização quântica, QAOA, e descobriram que resolvem o problema de atribuição de aviões a rotas e, nessa primeira demonstração, o resultado pôde facilmente ser verificado já que a escala era pequena e envolvia duas aeronaves, daí, os pesquisadores foram os primeiros a demonstrar que o algoritmo QAOA pode, na prática, resolver o problema de atribuição de aeronaves a rotas aéreas. Conseguiram executar o algoritmo um nível mais longe que qualquer um antes, conquista que requer um hardware avançado e controle preciso. Os teóricos da equipe de pesquisa simularam resolver o mesmo problema de otimização para até 278 aeronaves, que exigiria um computador quântico com 25 qubits. Esse poder de computação poderia ser usado para resolver problemas de otimização mais complexos que o de gerenciamento de tráfego aéreo, como para aprendizado de máquina avançado e cálculo de propriedades de moléculas, aplicações de grande utilidade prática. Os cientistas concluem que estão longe de reivindicar vitória, pois um estudo publicado concluiu que para aumentar o poder dos computadores quânticos é inútil aumentar o número de qubits, devendo melhorar sua confiabilidade, algo que não se sabe muito bem como conseguir.