Uma máquina quântica ganha um chão de fábrica, não apenas uma bancada

Alexandra Paul, responsável pela industrialização na Pasqal, passou anos a ver os processadores quânticos de átomos neutros crescerem de demonstração em demonstração, cada um deles uma montagem feita à medida de lasers e câmaras de vácuo construída à mão. Esta semana o trabalho saiu da bancada. A Pasqal coordena a Q-PLANET, uma linha piloto europeia cujo único objetivo é transformar essas máquinas artesanais em peças que possam ser fabricadas duas vezes da mesma maneira.

A lacuna que a Q-PLANET quer fechar é a que separa um resultado científico de uma cadeia de abastecimento. Um chip quântico que funciona uma vez no laboratório é um artigo. Um chip quântico que uma fábrica sabe produzir segundo uma norma é um produto. A Europa acaba de pôr cinquenta milhões de euros em cima da mesa para fechar essa lacuna em casa.

O que é realmente a Q-PLANET

A Q-PLANET, sigla de Quantum Pilot Line for production of Advanced chips for Neutral atom European Technologies, é uma iniciativa de 50 milhões de euros cofinanciada pela União Europeia e pela Chips Joint Undertaking, o organismo público que Bruxelas criou para reconstruir a base de semicondutores do continente. Assenta num Acordo-Quadro de Parceria de seis anos, e a primeira fase, de três anos, arrancou no início de julho. A Pasqal coordena um consórcio de 28 organizações de investigação, universidades e parceiros industriais espalhados por 11 Estados-Membros.

A primeira fase é propositadamente pouco vistosa. Vai elevar três componentes de um grau inicial de protótipo, nível de maturidade tecnológica quatro, até ao nível seis, ou seja, demonstrado num ambiente relevante: lasers em quatro comprimentos de onda específicos, os chips de átomos que retêm e endereçam átomos individuais e as células de vapor microfabricadas usadas em sensores e na medição do tempo. Nada disto dá manchete por si só, e é precisamente esse o ponto.

O kit de conceção é a parte que conta

O resultado mais determinante não é um chip, mas um documento. A Q-PLANET vai produzir Process Design Kits e Assembly Design Kits abertos, os manuais de regras partilhados que dizem a um projetista o que uma linha de fabrico pode e não pode construir. Nos semicondutores clássicos, são estes kits que permitem que uma empresa sem fábrica própria consiga ainda assim conceber um chip e mandar outra fabricá-lo. Foram eles que transformaram o fabrico de chips, antes assunto de uns poucos gigantes integrados verticalmente, num ecossistema global de especialistas.

Levar esse modelo ao quântico é aqui a verdadeira notícia. Kits de conceção normalizados baixam a barreira de entrada para as startups e as pequenas empresas que nunca conseguiriam financiar uma fab quântica própria, e deixam partes distintas da cadeia de abastecimento avançar sem terem de esperar umas pelas outras. É a diferença entre um campo em que cada um reconstrói tudo e um campo em que se pode formar um mercado.

Porque é que Bruxelas paga

Cinquenta milhões de euros são pouco dinheiro ao lado das dezenas de milhares de milhões que fluem para as fabs clássicas, e essa escala diz que o objetivo não é o volume, mas o controlo. A Europa viu a sua dependência de fornecedores estrangeiros tornar-se uma fraqueza estratégica nos chips clássicos e decidiu não repetir o padrão no quântico. Manter os kits de conceção, o saber de processo e a linha piloto dentro de um consórcio de 11 países é uma tentativa de ser dona da cadeia de abastecimento desde o início, em vez de a importar mais tarde.

A abordagem de átomos neutros em que a Pasqal se apoia é uma de várias arquiteturas quânticas em competição, e colocar uma linha piloto pública por trás dela é apostar que este caminho chega a uma escala fabricável. A Europa não afirma que o quântico já chegou. Afirma que, quando a tecnologia amadurecer, a capacidade de fabrico já deverá existir no continente, segundo normas europeias, em vez de ser comprada a um fornecedor norte-americano ou chinês nas condições deste.

O que um operador deve retirar disto

Para quem gere um negócio, a instrução não é comprar hardware quântico, que continua a anos de distância do uso corrente. É reparar que uma questão vaga acaba de ganhar uma estrutura. O calendário de quando a computação quântica europeia se tornará algo que se compra, e a questão de saber se chega como produto soberano ou como serviço pago ao consumo na nuvem de outrem, têm agora por trás uma instituição, um orçamento e um conjunto de normas.

A consequência mais próxima está na segurança. Essa mesma capacidade quântica em amadurecimento que a Q-PLANET ajuda a industrializar é a que um dia irá quebrar a criptografia de chave pública de hoje, e é por isso que os reguladores já pressionam para a criptografia pós-quântica. Uma cadeia de abastecimento quântica europeia que passa do laboratório à linha é mais um sinal de que abandonar a criptografia vulnerável é um plano para esta década e não uma hipótese distante.

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