Sete das oito tarefas analisadas reduziram de forma significativa o número de portas Toffoli e de qubits; na oitava, o resultado foi uma nova arquitetura reversível para inversão modular, com uma relação de compromisso melhor entre esses recursos, segundo o resumo do artigo. A Anthropic atribui o trabalho ao Claude Mythos 5, que propôs e refinou circuitos quânticos com a ajuda de um avaliador automatizado.
Como Claude trabalhou com o avaliador
O modelo propunha código para um circuito; um programa verificava se ele estava correto e avaliava o uso de recursos. O retorno do avaliador orientava novas tentativas, sem intervenção humana entre as rodadas, segundo a descrição da Anthropic. A empresa define a pontuação como o produto entre a quantidade de qubits e a de portas, uma aproximação do tempo do circuito.
No trabalho de adição de pontos em curvas elípticas, a Anthropic relata 53 horas de atividade, com participação humana limitada a um briefing inicial e a orientações ocasionais para ampliar a busca. A tarefa exigia uma forma reversível de calcular a inversão modular, operação usada na adição de pontos. Claude desenvolveu uma abordagem com divsteps que reconstrói informações sobre os ramos do cálculo a partir de pares numéricos, em vez de guardar todo o histórico. A empresa relata testes com valores de 256 bits, simulações numéricas e formalização em Lean.
Adição de pontos: menos portas, mais qubits
Uma das soluções de adição de pontos usou 17 vezes menos portas, mas 12% mais qubits do que o projeto usado na comparação, segundo a Anthropic. O resultado, portanto, favorece a contagem de portas à custa de mais qubits — medidas diferentes que não devem ser confundidas.
Portas são operações lógicas aplicadas durante um cálculo; qubits são as unidades de informação quântica usadas pelo circuito. Reduzir o número de portas pode diminuir o trabalho lógico, enquanto a quantidade de qubits indica outro custo do projeto. Nesse caso, o ganho em portas não veio acompanhado de uma redução de qubits.
O decodificador DQI e a margem para casos excepcionais
No decodificador Reed–Solomon da interferometria quântica decodificada (DQI), Claude substituiu o algoritmo euclidiano estendido pelo método Berlekamp–Massey e reconstruiu a maioria dos valores temporários, em vez de armazená-los. A Anthropic relata que a contagem de portas do decodificador ficou 12 vezes menor que na construção anterior da Google; a comparação se refere ao decodificador, não ao tempo total de execução do DQI.
A empresa também relata 403 milhões de decodificações simuladas para estimar a frequência de valores excepcionais. O circuito reserva 19 qubits para guardar um valor; em cerca de uma execução a cada 10 mil, a necessidade excede essa reserva e a execução falha, dentro da taxa de erro permitida para a tarefa.
O que os resultados dizem sobre computadores quânticos
O resultado está no projeto e na avaliação computacional de circuitos. A Anthropic considera que avanços de projeto desse tipo poderiam ajudar a antecipar a computação quântica prática, mas também aponta a necessidade de progresso em correção de erros, decodificadores e controle de hardware.
