IBM divulga metas para computação quântica e projeta aceleração de nova geração de ‘supercomputadores’

Empresa mira em crescimento exponencial da capacidade de seus processadores quânticos. Área pode gerar ganhos na indústria química, mercado financeiro e inteligência artificial. Q System One, computador quântico da IBM.
Divulgação/IBM
A IBM anunciou na última terça-feira (15) o seu plano de curto prazo para os processadores de computação quântica. A projeção é ambiciosa: mais do que dobrar a capacidade de qubits a cada ano, até 2023.
Os qubits (ou bits quânticos) são a unidade da unidade de informação quântica, assim como os bits dos computadores comuns.
A IBM revelou que o seu atual processador consegue operar a 65 qubits.
No ano que vem, o chip deve ser capaz de chegar a 127 qubits, seguido de 433 qubits em 2022, e 1.121 qubits em 2023.
A empresa também quer diminuir a taxa de erros do processamento quântico. Isso permitiria realizar operações de maior qualidade de forma mais veloz.
A expectativa é que com o processador de 2021, os engenheiros consigam ter recursos de computação clássica em tempo real que permitirão a execução mais ampla de circuitos e códigos quânticos.
Na prática, isso deve aumentar as aplicações possíveis.
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Roadmap da IBM para computação quântica. Imagem mostra as metas de desenvolvimento da empresa.
IBM/Divulgação
Uma série de empresas de tecnologia desenvolvem computadores quânticos. Entre elas estão gigantes como Google, Intel, Alibaba e Honeywell, e algumas startups como Rigetti e IonQ.
A corrida no setor tem esquentado: no ano passado, o Google reivindicou um marco histórico na computação quântica com um processador de 54 qubits.
A companhia afirmou ter resolvido em segundos um problema que levaria milhares de anos para ser solucionado em um computador “clássico”.
As aplicações práticas ainda são limitadas, mas muitas indústrias, como a farmacêutica e de inteligência artificial, estão de olho no potencial da tecnologia.
A China também enxerga potencial da computação quântica: o país é o segundo que mais dá entrada em patentes sobre o tema e até 2019 tinha investido US$ 400 milhões em um laboratório nacional de pesquisas quânticas.
O governo de Donald Trump, nos Estados Unidos, lançou em 2018 National Quantum Initiative (Iniciativa Quântica Nacional) prometendo investir US$ 1,2 bilhões em pesquisa quântica, incluindo computadores.
O que são qubits
Os qubits – ou bits quânticos – são a unidade da unidade de informação quântica.
A diferença de um computador quântico para um clássico, cujo funcionamento é binário, é que o quântico consegue calcular uma quantidade maior de informações, que podem ser processadas e armazenadas ao mesmo tempo.
Em uma máquina clássica (como os nossos computadores e smartphones) o processo acontece em bits, representados pelos códigos 0 ou 1.
Ja computação quântica, o processo é feito por qubits, que têm propriedades quânticas, combinando 0 e 1 ao mesmo tempo.
Arte mostra interior do computador quântico
Roberta Jaworski/ Arte G1
Propriedades dos computadores quânticos
Os qubits são bastante delicados e só conseguem funcionar em temperaturas muito baixas, que é quando alcançam propriedades da mecânica quântica.
Eles operam em duas propriedades: a superposição e o entrelaçamento.
Na superposição, em vez de escolher entre 0 ou 1, o computador quântico realiza uma combinação matemática entre 0 e 1, algo difícil de entender intuitivamente. Isso permite que o computador pegue alguns atalhos e realize cálculos mais rápidos.
Já no entrelaçamento, o qubit exerce efeito instantâneo nos outros qubits do sistema, o que acelera ainda mais os cálculos.
Um algoritmo quântico teria que realizar 10 mil operações para encontrar um nome em uma lista telefônica com 100 milhões de nomes. Em comparação, o típico computador binário teria que fazer 50 milhões de operações, na média.
Avanços da computação quântica
Por essas peculiaridades, espera-se que o computador quântico seja uma revolução em diversas indústrias.
Ainda há pouco impacto no dia a dia, mas empresas como bancos e petroleiras já fazem investimentos na tecnologia, para estarem prontas quando as capacidades aumentarem.
Há alguns campos em que a expectativa de revolução da computação quântica é destacada:
Indústria química: para destrinchar as complexidades moleculares e interações química tornará possível descobrir novos medicamentos e materiais.
Logística: para encontrar o caminho ideal em cadeias de distribuição global fará a entrega de produtos ser muito mais eficiente.
Mercado financeiro: para encontrar um modelo de cálculo de risco permitirá diminuir os riscos de investimentos para fundos e empresas.
Inteligência artificial: para tornar mais eficientes processos da inteligência artificial, como o machine learning (aprendizado de máquina), que fará as máquinas mais inteligentes.
Mas a tecnologia também desperta preocupações: o aumento na capacidade de processamento pode ameaçar, por exemplo, toda a criptografia que temos hoje para proteger bancos, transações financeiras e outras informações, já que seria mais fácil resolver os cálculos complexos que garantem a segurança atual.
Nos Estados Unidos, legisladores já afirmam que o país deve liderar esforços para criar sistemas de segurança que sejam resistentes a computadores quânticos.
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