Uma nova geração de computadores começa a ganhar espaço no mercado, os computadores quânticos. Mas dificilmente você terá um desses. Isso não quer dizer, porém, que não poderá usá-los. Diferentemente dos computadores comuns, que usam bits para armazenar informações que têm apenas dois estados: zero ou um, as máquinas quânticas usam os bits quânticos, os qubits.
Os qubits permitem que as partículas subatômicas existam em mais de um estado simultaneamente, ou seja, elas podem existir como zero, um ou ambos ao mesmo tempo. Isso torna essas máquinas aptas a resolver problemas muito complexos, que envolvem muitos dados, e de forma muito mais veloz. Mas essas características também tornam essas máquinas excessivamente caras. Por isso, eles não devem substituir os computadores comuns, mas tendem a ser usadas por grandes corporações.
A máquina desta natureza mais veloz em operação no mundo está na China. No final do ano passado, o governo chinês anunciou que havia desenvolvido um computador quântico um milhão de vezes mais rápido do que o Sycamore, a máquina quântica que o Google usa em seu laboratório de inteligência artificial e que, até o anúncio chinês, era a máquina mais veloz do mundo no setor.
Enquanto um computador comum levaria 30 trilhões de anos – é isso mesmo! – para realizar cálculos mais avançados, o equipamento chinês faz essa conta em um milissegundo. Calcula coisas como a idade do universo e faz cálculos matemáticos teóricos, por exemplo.
Atualmente, no Brasil, não há computador quântico. “Para usar a tecnologia, as empresas precisam terceirizar máquinas situadas em outros países”, explica Marcelo Ferreira professor na Cesar School e consultor de transformação digital.
No final de 2021, um estudo da consultoria Boston Consulting Group (BCG) avaliou que a computação quântica deve impulsionar os negócios de empresas de diversos setores da economia nos próximos anos, fazendo com que gerem receita extra entre US$ 450 bilhões a US$ 850 bilhões até 2040. O dado sinaliza que o Brasil pode ficar para trás, se não avançar nesse campo, entendem os estudiosos.
Os computadores quânticos estão sendo usados especialmente em problemas que fazem uso de aprendizado de máquina, onde o sistema pode fazer previsões e melhorar ao longo do tempo.
“Estamos chegando ao limite de nosso poder computacional de hoje, por isso, se intensificam as pesquisas em torno da computação quântica”, comenta Erico Teixeira, que é Coordenador do grupo de pesquisa da CESAR School focado em aplicação e desenvolvimento em Computação Quântica. A escola pertence ao centro de inovação do CESAR, situado no Porto digital, em Recife.
Entendendo que é necessário avançar nessa direção, a Cesar School mantém o programa tech trends, em que a computação quântica é uma das linhas de pesquisa. Em 2023, a Cesar pretende treinar mais 500 pessoas em computação quântica em uma parceria com o Instituto Eldorado, Instituto Internacional de Física (IIP), a Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE) e a Universidade Federal de Alagoas (Ufal). Essas entidades querem superar um dos principais obstáculos para tornar o quantum mais popular: o conhecimento.
Áreas em foco
Teixeira pontua que as pesquisas abrangem várias áreas. Uma delas é a do e-commerce. Ele explica que a computação quântica acelera a inteligência nesse setor, otimizando as operações logísticas.
“Considerando que as empresas têm milhares de produtos para entregar, ao rodar o programa da computação, elas conseguem saber com rapidez como cada entrega será feita e qual a forma mais racional de fazê-lo. É possível reduzir o tempo de entrega de produtos e preço do frete, porque a entrega se torna muito mais eficiente”.
Marcelo Ferreira, por sua vez, destaca o mercado financeiro como área promissora para a computação quântica. Com o open banking e o crescente uso de inovações no setor, torna-se cada vez mais relevante que os bancos evitem a perda de clientes.
“A computação quântica ajuda a entender o perfil de cada cliente, como ele usa os serviços financeiros ou investe e até mesmo se ele tem chances de parar de usar o serviço daquela instituição financeira”, analisa.
No Brasil, o Itaú Unibanco saiu na frente e começou a fazer experiências com computação quântica. Entre outras coisas, o banco quer, com isso, aumentar a retenção de clientes.
Na medicina, os computadores quânticos também estão ativos. Eles alcançaram um rápido sequenciamento de DNA. Os especialistas esperam que a computação quântica ajude a entender a biologia e a curar o câncer, por exemplo.
Caríssimos
Mas, o que torna esses computadores tão caros? A infraestrutura necessária para dar suporte a esse tipo de atividade difere daquela de uma máquina padrão. O dispositivo deve ser mantido em uma sala a uma temperatura extremamente baixa, próxima do zero absoluto. “Sem mencionar o custo do próprio hardware: cerca de US$ 15 milhões”, explica Erico Teixeira.
“A maioria de nós não possuirá um computador quântico no futuro próximo”, mas, isso, não vai impedir que empresas lucrem com seus poderes”, assegura Marcelo Ferreira.
Ele cita o exemplo da IBM, que fornece o “quantum in the cloud”, serviço que permite a terceiros executar algoritmos quânticos nos seus computadores.
A empresa fornece um plano gratuito aberto no qual os clientes podem experimentar a computação quântica obtendo acesso a QPUs reais de 7 e 5 qubits. A máquina mais avançada da IBM tem capacidade de 127 qubits e planeja lançar um processador de 433 qubits ainda este ano.
Os professores da Cesar School pontuam que a implementação do quantum para negócios exige planejamento e existe até um roteiro para ajudar as pessoas que querem começar a pensar em empregá-lo. O primeiro passo é identificar problemas de negócios em que o quantum pode ajudar. Em segundo lugar, reunir um pequeno grupo de especialistas. Em seguida, transformar os casos de uso mais atraentes em algoritmos quânticos de pequena escala que podem ser executados no hardware atual, ao mesmo tempo em que demonstram utilidade futura.
