Uma máquina com uma capacidade computacional 100 milhões de vezes maior, dimensões reduzidas e consumo de energia muito menor do que os computadores atuais é um sonho da humanidade. Pelo menos dos profissionais de TI. Essas são as promessas que traz o computador quântico. As características do equipamento viabilizam aplicações que, com a tecnologia digital […]
Uma máquina com uma capacidade computacional 100 milhões de vezes maior, dimensões reduzidas e consumo de energia muito menor do que os computadores atuais é um sonho da humanidade. Pelo menos dos profissionais de TI. Essas são as promessas que traz o computador quântico. As características do equipamento viabilizam aplicações que, com a tecnologia digital de hoje, não são plenamente executáveis – como pesquisa de planetas habitáveis a mais de 40 anos-luz de distância – com respostas em minutos, e não em anos como hoje. Ou, então, aplicações de Inteligência Artificial com respostas em milésimos de segundo, como as que controlam os carros autônomos em nível 5.
O conceito do computador quântico surgiu na década de 1950. A teoria, entretanto, só conseguiu materializar algo em 2007, mais de 50 anos depois. Em 2010 foi lançado pela empresa D-Wave o primeiro computador quântico comercializável. A D-Wave foi fundada em 1999, tem hoje mais de 180 empregados altamente especializados em desenvolvimento de processadores e chips em geral, software, física quântica e infraestrutura na nuvem. 20% são PhDs. A empresa já possui mais de 200 patentes nos EUA. Seu produto mais recente é o D-Wave Advantage que, segundo o fabricante, é o mais poderoso e conectado computador quântico do mundo, com uma arquitetura de 5.000 Qubits. Qubit é a unidade lógica que compõe um computador quântico, similar ao bit para os computadores digitais – e enquanto esses possuem dois estados (0 ou 1), aqueles possuem 3 estados (0, 1, 0 e 1 ao mesmo tempo).
D-Wave Ocean é a suíte de software aberto Python cujas ferramentas permitem que desenvolvedores criem softwares para resolver problemas extremamente complexos na plataforma Advantage.
A IBM entrou de cabeça na pesquisa para criar um computador quântico comercial. Nomes de aves são usados para identificar seus modelos. O Eagle (águia) tem 127 qubits e foi lançado em 2021. Seu sucessor, o Osprey (águia-pescadora) deverá ser lançado ainda em 2022 e terá 433 qubits. O Condor, com 1.121 qubits, tem seu lançamento previsto para 2023. Um salto de três vezes de capacidade em relação ao seu antecessor, mas ainda abaixo da meta de quatro mil qubits. A Big Blue segue inovando, e já pensa em combinar processadores quânticos com os tradicionais, digitais. Com essa filosofia, está nos planos da companhia o desenvolvimento do Heron (garça) com 133 Qubits. A redução do número de Qubits é explicada pela tecnologia híbrida.
A Google é também um player importante neste jogo quântico. Eles afirmaram ter conquistado a supremacia quântica, indicando que a sua tecnologia consegue executar tarefas impossíveis para o equipamento digital mais poderoso do mundo. Isso foi possível por meio do Google Sycamore, supercomputador quântico que solucionou, em 200 segundos, uma questão que o Summit da IBM, a máquina mais rápida do mundo naquele momento, levaria 10 mil anos para resolver. A IBM contesta a metodologia usada no teste.
A China, claro, não poderia ficar fora dessa aventura tecnológica. Anunciou há poucos meses o lançamento do computador quântico mais rápido do mundo desenvolvido pela Universidade de Ciência e Tecnologia da China. O Zuchangzhi 2.1, nome de um matemático chinês do século V. Esse promete ser até um milhão de vezes mais rápido que o Sycamore da Google.
As quatro tecnologias de computadores quânticos aqui apresentadas enfrentam o mesmo desafio: a instabilidade dos chips quânticos. Somente operando em temperaturas próximas ao zero absoluto (- 273 graus Celsius) atinge-se, hoje, a estabilidade. Entretanto, sabemos que, física e matematicamente, é impossível atingir essa temperatura. Logo ainda existem muitas etapas a serem vencidas.
Nota-se que enquanto o computador da D-Wave tem 5000 qubits, os modelos dos outros três fabricantes mencionados conseguem reproduzir apenas algumas centenas de qubits. Isso deve-se às tecnologias de construção. Enquanto a D-Wave usa a tecnologia adiabática, os demais fabricantes usam a analógica/digital. Parece complicado? Mas é complicado mesmo!
O computador quântico não vem para substituir o computador digital. Vem complementá-lo em tarefas complexas como as de Inteligência Artificial, algoritmos matemáticos, astronomia e busca de informações em bases de dados gigantes.
Ou seja, ainda temos um longo caminho a percorrer, mas os cientistas e as corporações tecnológicas já colocaram o computador quântico no seu radar, vendo aplicações infinitas e valiosas e um lucro enorme. Soma-se a isso aspectos críticos na esfera da segurança dos países, como a capacidade de quebrar dados criptografados em segundos. Quando a combinação desses fatores ocorrer o resultado será o sucesso, ainda que demore.
As Leis de Newton, que definiram a ciência por 300 anos, foram alteradas por Einstein no início do Século XX com a teoria da Relatividade. Um gênio corrigindo outro. Hoje, 100 anos depois, sabe-se que essa teoria não se aplica às interações cósmicas ao redor dos buracos negros. Ainda não se sabe como demonstrar. O que se sabe é que a descoberta será feita por um computador quântico rodando aplicações de Inteligência Artificial. Os gênios estão em falta…
* Sergio Basilio é Diretor de Soluções e Inovação da TD SYNNEX Brasil
