Claude derruba custo de portas quânticas em cem mil vezes

Otimização veio de redesenhar circuitos, não de hardware melhor

Antes de 2017, calcular a energia do estado fundamental de FeMoco exigiria 50 trilhões de portas Toffoli. Em 2026, após sucessivas otimizações de algoritmos, a estimativa caiu para 340 milhões — uma redução de 150 mil vezes. A equipe de Andi Gu não mexeu em hardware. Redesenhou os circuitos que executam os cálculos.

Cada circuito quântico é uma sequência de portas como a Toffoli. Quanto mais portas, mais tempo e qubits a máquina consome. A Toffoli afeta três qubits simultaneamente, por isso domina o custo dos algoritmos. Os novos designs de Claude cortaram portas Toffoli em todos os oito circuitos testados, em alguns casos por uma ordem de magnitude ou mais.

Os circuitos otimizados incluem rotinas para química, otimização, simulação quântica e teoria dos números. A simulação de FeMoco, por exemplo, passaria de 50 trilhões para 340 milhões de portas Toffoli. Em hardware com três milhões de qubits físicos, o cálculo levaria algumas horas. Antes, sequer havia estimativa realista.

Loop fechado sem mão humana, mas com avaliação externa

Claude recebeu especificações em linguagem natural para oito rotinas básicas. Um avaliador automatizado verificava cada proposta, rodava testes de correção e devolvia uma pontuação baseada no número de qubits multiplicado pelo número de portas. O modelo usou essa métrica para guiar suas otimizações.

O loop fechado funcionou sem intervenção humana entre as rodadas. A colaboração incluiu físicos quânticos da Harvard e da QuEra Computing: Susanne Yelin, Mikhail Lukin e o mentor Alek Kemeny, físico quântico da Anthropic. O trabalho foi realizado no âmbito do STEM Fellows Program da empresa.

O paper está no arXiv, mas a Anthropic não anunciou liberação de código ou dados. O comunicado não menciona quando ou se os circuitos otimizados serão integrados a algoritmos maiores ou a hardware específico. A empresa também não declarou se os resultados se aplicam a outras classes de algoritmos além dos oito testados.