A década quântica está se movendo ainda mais rápido do que esperávamos

A computação quântica não é mais um conceito futurista. O mundo entrou na Década Quântica – uma era em que as empresas começam a ver o valor comercial da computação quântica. Os avanços sem precedentes deste ano em hardware, desenvolvimento de software e serviços validam o impulso da tecnologia, criando um ecossistema que abre caminho para maiores avanços e ajuda a preparar o mercado para a adoção dessa tecnologia revolucionária.

Hoje, existem projetos de computação quântica em andamento globalmente, em vários setores, à medida que as organizações procuram se preparar para o dia em que essa tecnologia poderá ajudá-las a resolver problemas complexos que a computação clássica sozinha não pode resolver. No Brasil, por exemplo, as organizações estão explorando o potencial da computação quântica para ajudar a descobrir novos materiais e compostos químicos que são extremamente importantes para o desenvolvimento de novos medicamentos e tecnologia de baterias de próxima geração. Da química e ciência dos materiais à otimização financeira e logística, os benefícios potenciais da computação quântica são significativos.

Como funciona a computação quântica?

A computação quântica é uma evolução emocionante na computação. Enquanto os computadores clássicos calculam em bits que representam 0 e 1, os computadores quânticos usam bits quânticos, ou qubits, para aproveitar fenômenos da mecânica quântica como superposição, emaranhamento e interferência para computar – com o potencial de resolver problemas que são fundamentalmente e, atualmente, sem resolução para computadores clássicos.

Milhões de bits clássicos trabalham juntos para processar e exibir informações – a “velocidade” com a qual todos estão familiarizados em smartphones, laptops e servidores na nuvem. Alternativamente, os qubits dos computadores quânticos podem estar em uma combinação de estados que estão entre 0 e 1, o que que representa várias opções de computação. O aumento do espaço computacional refere-se a opções que podem ser exploradas por um algoritmo adequadamente projetado, enquanto os qubits não podem executar vários algoritmos ao mesmo tempo. Mas as opções de número para exploração crescem exponencialmente à medida que o número de qubits aumenta.

Para colocar isso em perspectiva, se quiséssemos tentar simular o processador Eagle de 127 qubits – o primeiro processador de computação quântica da IBM com mais de 100 qubits – o número de bits clássicos que você precisaria seria maior do que o número de átomos contidos em todos os mais de 7,5 bilhões de pessoas na Terra. Para referência, apenas um adulto é composto por mais de 7 octilhões de átomos (um octilhão é igual a 1 seguido de 27 zeros).

No entanto, a inovação por si só não pode desbloquear todo o potencial da computação quântica. É por isso que a colaboração de todo o ecossistema é fundamental.

A IBM trabalha nas bases da computação quântica há décadas, e o progresso de 2022 permitiu expandir seu roadmap e colocar em um caminho em direção ao desenvolvimento de mais de 4.000 processadores qubit com comunicação quântica e clássica. Em apenas dois anos, foi entregue cada meta estabelecida e agora é possível ver o caminho para a computação quântica prática com mais clareza do que nunca. É por isso que seu roadmap foi estendido para 2025, detalhando um caminho claro para a computação quântica escalável, prática e sem empecilhos.

Mas vamos por partes. Você não chega a mil qubits sem primeiro chegar a 100 qubits. Computadores clássicos podem simular resultados semelhantes de circuitos quânticos até certo ponto, mas cada qubit adicional dobra a complexidade dessa tarefa. Com 127 qubits, o Eagle nos leva além de um território acessível aos computadores clássicos. Até 2025, a IBM não apenas aumentará o número de qubits em processadores únicos, como será conectado os processadores com sucesso, criando sistemas com dezenas de milhares de qubits nos próximos anos.

O valor do ecossistema

O desafio da computação quântica é muito grande para qualquer um. À medida que o quantum se move do laboratório para o mundo real, os ecossistemas estão se formando para apoiar a inovação colaborativa e o desenvolvimento de código aberto. Os ecossistemas potenciais provavelmente incluem um parceiro de tecnologia de computação quântica, desenvolvedores de computação quântica e parceiros acadêmicos.

“A IBM acredita que a colaboração acelera a descoberta, e é por isso que fazemos parcerias com clientes, instituições acadêmicas, startups e desenvolvedores para impulsionar a computação quântica. Hoje, a equipe e os clientes de IBM Quantum estão pesquisando e explorando como a computação quântica ajudará uma variedade de indústrias e disciplinas”, explica Ana Paula Appel, Cientista de Dados Sênior de Engenharia de Clientes e Embaixadora Quântica da IBM América Latina.

Por exemplo, o IBM Quantum Network tem mais de 190 clientes globalmente, incluindo ExxonMobil, HSBC, LG Electronics, Mercedes-Benz e outras empresas da Fortune 500, startups, instituições acadêmicas e laboratórios de pesquisa que trabalham com a tecnologia IBM Quantum para avançar a computação quântica e explorar aplicações práticas.

Além disso, as comunidades de desenvolvedores – não apenas desenvolvedores tradicionais, mas também químicos, engenheiros elétricos e matemáticos – estão treinando hoje para aplicar conceitos quânticos enquanto se preparam para o amanhã. Sobre isso, é possível citar, por exemplo, o Qiskit, uma comunidade de código aberto em torno do kit de desenvolvimento de software para construir ferramentas e bibliotecas de desenvolvimento de código necessárias para desenvolvedores quânticos. A comunidade também oferece desenvolvimento de habilidades e oportunidades de educação para milhares de estudantes de computação quântica em todo o mundo, incluindo o Brasil.

Seguindo em frente

É realmente emocionante ver como a tecnologia quântica está evoluindo. No setor financeiro, por exemplo, o HSBC está trabalhando com a IBM para acelerar a prontidão da computação quântica. A instituição prevê a aplicação de recursos quânticos para prioridades como precificação e otimização de portfólio, sustentabilidade, risco e fraude. O banco também capacitará o ecossistema em tecnologia quântica por meio de programas de treinamento interno, além de recrutar ativamente cientistas de pesquisa em computação quântica, para construir uma capacidade dedicada dentro de sua equipe de inovação.

Não há dúvida de que haverá mais avanços em hardware e software. Appel fornece mais detalhes sobre o roadmap de IBM Quantum:

“Nosso objetivo é construir supercomputadores quânticos que incorporarão processadores quânticos, processadores clássicos, redes de comunicação quântica e redes clássicas, todos trabalhando juntos para transformar completamente a forma como computamos. Para isso, precisamos resolver o desafio de dimensionar processadores quânticos, desenvolver um ambiente de tempo de execução para fornecer cálculos quânticos com maior velocidade e qualidade e introduzir um modelo de programação sem servidor para permitir que processadores quânticos e clássicos trabalhem juntos e sem conflitos.”

Uma coisa é clara: o fim da Década Quântica não será nada parecido com o início. Trabalharemos com processadores quânticos com milhares de qubits; teremos toda uma força de trabalho com anos de experiência em quantum e as empresas terão visto a recompensa de quantum.

Fonte: Olhar Digital

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