A D-Wave Quantum Inc. é uma empresa de computação quântica com sede em Palo Alto, Califórnia, e Burnaby, Colúmbia Britânica. É conhecida por desenvolver e vender computadores que exploram efeitos quânticos, especificamente por meio de uma técnica chamada recozimento quântico, usada para resolver problemas de otimização. A empresa afirma ser a primeira do mundo a comercializar tais sistemas, com clientes iniciais incluindo Lockheed Martin, a Universidade do Sul da Califórnia, Google/NASA e o Laboratório Nacional de Los Alamos. Diferentemente dos computadores quânticos universais, que executam algoritmos de propósito geral, as máquinas da D-Wave são especializadas, usando recozimento quântico para encontrar estados de baixa energia correspondentes a soluções.
As origens da empresa remontam à pesquisa na Universidade da Colúmbia Britânica (UBC), onde os fundadores buscaram aplicar princípios da física da matéria condensada para criar dispositivos computacionais quânticos práticos. Ao longo de duas décadas, a D-Wave iterou nos designs de processadores, aumentando a contagem de qubits de 16 para mais de mil, e expandiu-se de hardware para incluir um serviço em nuvem, ferramentas de software e parcerias em setores como finanças e saúde. Suas contribuições para o campo são significativas na demonstração de efeitos quânticos para computação real, embora a distinção entre desempenho quântico e clássico permaneça em debate.
História
A D-Wave foi fundada em 1999 por Haig Farris, Geordie Rose, Bob Wiens e Alexandre Zagoskin. Farris lecionava uma aula de negócios na UBC, onde Rose havia obtido seu PhD e Zagoskin atuava como bolsista de pós-doutorado. O nome da empresa vem de seus designs iniciais de qubits, que usavam supercondutores de onda-d. Com sede em Vancouver, Colúmbia Britânica, e espaço de laboratório na UBC, a D-Wave posteriormente mudou-se para seu local atual em Burnaby. A empresa também possui escritórios em Palo Alto.
Em seus primeiros anos, a D-Wave financiou pesquisa acadêmica em computação quântica, construindo parcerias com a UBC, IPHT Jena, Université de Sherbrooke, Universidade de Toronto, Universidade de Twente, Universidade de Tecnologia de Chalmers, Universidade de Erlangen e o Laboratório de Propulsão a Jato, até listar publicamente esses vínculos em 2005. Em junho de 2014, a D-Wave anunciou um ecossistema de aplicações quânticas com a empresa de finanças computacionais 1QBit e o grupo de pesquisa em câncer DNA-SEQ. Em 2018, juntou-se à NTT e outros parceiros.
Uma linha do tempo moderna inclui: em 11 de maio de 2011, a D-Wave anunciou o D-Wave One, o primeiro uplink quântico comercial, com 128 qubits. Um protótipo, Orion, foi mostrado em 2007, e um processador de 28 qubits foi demonstrado em novembro de 2007. Em maio de 2013, NASA, Google e USRA lançaram um Laboratório de Inteligência Artificial Quântica para o D-Wave Two. Em fevereiro de 2014, a D-Wave apareceu na capa da Time, destacando o entusiasmo dos investidores e o ceticismo intrínseco. Em 20 de agosto de 2015, o D-Wave 2X com mais de 1000 qubits, e em 28 de setembro de 2015, foi instalado no NASA Ames. Em janeiro de 2017, o D-Wave 2000Q foi lançado juntamente com ferramentas de código aberto como Qbsolv. Também em 2018, o serviço em nuvem Leap foi lançado.
Em 2025, a D-Wave vendeu um sistema Advantage ao Forschungszentrum Juelich (Alemanha), instalado no Centro de Supercomputação de Juelich. Cientistas do JSC publicaram na Nature resultados de simulações de decaimento de vácuo falso. Também em 2025, a D-Wave publicou uma simulação de um material magnético na Science, alegando ser mais rápida que a clássica, mas físicos levantaram questões. Em janeiro de 2026, a D-Wave adquiriu a Quantum Circuits Inc., e Robert Schol, da empresa de sistemas, tornou-se Diretor Científico. Em 27 de julho de 2026, o CEO Alan Baratz tocou o sino de abertura da Nasdaq, marcando a estreia da empresa na bolsa.
Recozimento Quântico e Tecnologia
O recozimento quântico é um método para encontrar mínimos globais de uma função usando efeitos de flutuação quântica, incluindo tunelamento. Isso é diferente da computação quântica de modelo de portas, que é mais flexível, porém mais difícil de implementar. O paradigma da D-Wave é programar um problema de otimização como uma paisagem de energia Ising ou QUBO e, em seguida, deixar o sistema quântico evoluir para um estado rotacional. Isso é particularmente adequado para problemas de otimização combinatória encontrados em logística, finanças, aprendizado de máquina e tarefas de seleção semelhantes.
A complexidade matemática: para um problema com n variáveis binárias, um recozedor quântico pode explorar muitos estados simultaneamente em superposições. No entanto, com erros e decoerência, a vantagem para problemas gerais não é comprovada. Fabricação cooperativa em cada matriz de qubits do processador e acopladores.
As ideias subjacentes derivam da física da matéria condensada sobre recozimento quântico em ímãs, por Gabriel Aeppli e Tomas Rozembaum e co-autores, baseadas em teorias de Bikas Chakrabarti. Mitchell e colegas propuseram tunelamento quântico em busca de vidros de spin. Essas foram reformuladas como computacionais por Edward Farhi, Seth Lloyd, Terry Orlando e Bill Kaminsky (MIT), que em 2000 e 2004 deram um modelo teórico (computação quântica adiabática e recozimento quântico) usando qubits de fluxo supercondutores, que a D-Wave adaptou.
Sistemas de Computador
Protótipo Orion
Em 13 de fevereiro de 2007, a D-Wave demonstrou o Orion no Museu de História do Computador em Mountain View. Ele executou três aplicações: uma busca de similaridade molecular para candidatos a fármacos, um arranjo de assentos com compatibilidades e um solucionador de Sudoku. O processador de 16 qubits foi fabricado no Laboratório Microshow da JPL.
Gerações de Processadores Quânticos
- D-Wave One (2011): chip de 128 qubits, comercial, comercializado como o primeiro computador quântico disponível comercialmente.
- D-Wave Two (2013): 512 qubits; usado pelo Google e NASA para pesquisa de aprendizado de máquina quântico, também para estudo de pesquisa atômica Bhabha.
- D-Wave 2X (2015): mais de 1000 qubits, instalado no NASA Ames.
- D-Wave 2000Q (2017): até 2.000 qubits.
- Advantage (2020): mais de 5.000 qubits, com novos acopladores.
Os processadores físicos são supercondutores, usam uma fusão de junções Josephson e circuitos de nióbio, resfriados a quase zero absoluto (em um refrigerador de diluição).
Nuvem e Software
Leap, um serviço de nuvem quântica, está disponível desde 2018, permitindo uso remoto dos sistemas D-Wave via AWS e Google Cloud. Em janeiro de 2017, a D-Wave abriu o código-fonte de seu solucionador QUBO, Qbsolv, habilitado tanto em agendadores quânticos quanto clássicos. Este conjunto inclui uma biblioteca de software para ocean, integrada com IA. Em 2020, a D-Wave anunciou uma pilha híbrida, combinando clássico e quântico, para aumentar os problemas solucionáveis.
Colaboração para Aprendizado de Máquina
A motivação inicial para o laboratório de IA quântica em 2013 foi explorar aprendizado de máquina e treinamento de redes neurais com recozedores quânticos. As formulações de problemas da D-Wave podem mapear para amostragem no treinamento de modelos de aprendizado de máquina, por exemplo, máquinas de Boltzmann e treinamento de redes neurais profundas. Parceiros como Google e OpenAI usaram sistemas D-Wave para explorar. Por exemplo, foi usado para acelerar um aprendizado por reforço para agentes de IA.
Recepção Científica e Debates
A principal controvérsia é se os sistemas D-Wave realmente resolvem com aceleração quântica real no processamento de amostras. Em 2019, uma equipe do Google e cientistas da D-Wave publicaram um estudo mostrando evidências de uma vantagem quântica contra clones clássicos, mas posteriormente retrataram-se devido a heurísticas clássicas. O artigo de 2025 na Science discorda.
No entanto, os computadores D-Wave são tecnicamente quânticos: usam superposição de estados não triviais, produzindo coerência quântica. A partir de 2025, a alternativa interessante aos modelos de portas para otimização, devido à robustez e rapidez.
Futuro e Fim Humano
Em 2026, a D-Wave expandiu-se para incluir uma abordagem de circuito quântico universal, com a aquisição da Quantum Circuits. A empresa está listada na Nasdaq, tornando-se pública. Setores potenciais - finanças, logística, medicina - permanecem no topo.