A busca por um computador quântico viável e capaz de resolver os mais desafiadores problemas continua. A IBM, uma das companhias que mais pesquisam sobre o assunto, acaba de revelar o seu último feito: o IBM Eagle, um processador quântico de 127 qubits. Trata-se de um chip tão potente que não pode ser simulado nem por um supercomputador.
Há uma boa razão para gigantes da tecnologia apostarem alto na computação quântica: uma máquina do tipo poderá resolver problemas tão complexos que demandariam meses ou anos para serem tratados por computadores atuais.
É por isso que Darío Gil, diretor da IBM Research, não esconde a sua empolgação com o avanço mais recente: “a chegada do processador Eagle é um enorme passo em direção ao dia em que computadores quânticos poderão superar [o desempenho de] computadores clássicos em níveis significativos”.
Quanto mais qubits, melhor
Os ditos computadores clássicos são baseados na lógica binária, isto é, realizam operações com base em bits. Um bit deve assumir um estado representado por 0 ou 1, mas não ambos ao mesmo tempo.
Já a computação quântica tem como base o qubit (simplificação de “bit quântico”), que pode assumir 0, 1 ou uma superposição de ambos os valores. Essa abordagem abre um leque de possibilidades para a computação, desde que o computador consiga lidar com um número significativo de qubits.
Está aí a razão para o IBM Eagle ser digno de nota. O chip é o primeiro a superar a barreira dos 100 qubits, marca que é suficiente para determinar que um computador quântico supera a computação clássica. Pelo menos é o que Arvind Krishna, CEO da IBM, dá a entender em entrevista ao Axios:
“É impossível simular [o Eagle] em algo, o que significa que ele é mais poderoso do que qualquer outra coisa. (…) Seria necessário contar com um computador normal maior que este planeta para isso ser possível”.
Sob essa óptica, bastar aumentar o número de qubits para que um processador quântico se torne viável, certo? O problema é que essa tarefa não é simples. Para fazer o Eagle alcançar os 127 qubits, a IBM teve que recorrer a vários procedimentos complexos.
Os pesquisadores da IBM tiveram, por exemplo, que reduzir tanto quanto possível a quantidade de componentes necessários para o controle dos qubits. Todo esforço de redução é importante, pois qualquer elemento pode interferir na coerência quântica — na prática, deixar o sistema instável.
IBM Eagle é só o começo
O Eagle é o meio, não o fim. No entendimento da companhia, o projeto atual, quando combinado com avanços futuros no resfriamento e no controle dos qubits, por exemplo, possibilitará o desenvolvimento de processadores quânticos ainda mais avançados e, portanto, úteis.
Não estamos falando de um futuro distante. O objetivo da IBM é anunciar o Osprey, um processador quântico com 433 qubits, já em 2022. Se os planos forem seguidos, 2023 será o ano de apresentação do Condor, chip quântico de 1.121 qubits.
Com isso, a empresa busca estabelecer uma nova era na computação, que poderá transformar a forma como lidamos com dados e a resolução de problemas em diversas áreas, desde a medicina até a otimização de processos industriais.
A jornada das empresas na computação quântica
A IBM não está sozinha nessa corrida. Outras gigantes da tecnologia, como a Google e a Microsoft, também estão investindo pesadamente em computação quântica. O Google, por exemplo, anunciou em 2019 que havia alcançado a “supremacia quântica” com seu processador Sycamore, que poderia realizar uma tarefa específica em 200 segundos, a qual levaria 10.000 anos para um supercomputador convencional completar.
A Microsoft, por sua vez, lança sua própria abordagem com o Q# e a Azure Quantum, buscando criar uma plataforma aberta que permita aos desenvolvedores experimentar e desenvolver aplicações usando computadores quânticos.
Esses avanços sinalizam que a computação quântica não é apenas uma possibilidade futura, mas uma realidade em desenvolvimento. A percepção e a aceitação dessa nova tecnologia pelos mercados e pelo público vão depender de quão efetivas essas empresas forem em traduzir suas pesquisas em aplicações práticas que tragam benefícios reais.
O impacto da computação quântica
Quando pensamos no impacto que a computação quântica pode ter, é importante considerar setores como a saúde, os sistemas de segurança digital e a otimização de cadeias de suprimentos. Na área da saúde, por exemplo, a capacidade de processar vastas quantidades de dados pode acelerar a pesquisa de novos medicamentos. Estudos que hoje levam anos poderiam ser reduzidos a meses ou dias.
No campo da segurança digital, algoritmos quânticos têm o potencial de quebrar cifrados atuais, mas também podem criar métodos de segurança muito mais robustos. Imagine um sistema de segurança que se adapta em tempo real, tornando praticamente impossível para cibercriminosos invadir sistemas.
Desafios e barreiras na evolução
Entretanto, ainda há desafios significativos a serem superados. A escalabilidade das máquinas quânticas, o controle da coerência e a redução de erros são obstáculos que continuam a exigir soluções inovadoras. A complexidade da construção e operação de um computador quântico é uma narrativa contínua.
Além disso, existe uma necessidade urgente de formar mão de obra qualificada para trabalhar nesta nova fronteira tecnológica. Universidades e centros de pesquisa estão começando a adaptar seus currículos, mas levará tempo até que exista uma oferta de profissionais capazes de lidar com esse tipo de computação.
O futuro das aplicações quânticas
A medida que a IBM e outras empresas continuam suas pesquisas, o campo da computação quântica deverá amadurecer. O surgimento de linguagens de programação específicas e plataformas quânticas acessíveis poderá democratizar o acesso a essa tecnologia, permitindo que startups e pequenas empresas também explorem suas potencialidades.
Ainda é um território novo e fascinante, onde as possibilidades são vastas. A era dos computadores quânticos pode não estar tão distante como se imaginava, e o que hoje parece ficção científica pode muito em breve tornar-se um aspecto fundamental da vida cotidiana.
Perspectivas globais
Além das inovações no setor privado, iniciativas governamentais em todo o mundo estão sendo tomadas para fomentar a pesquisa quântica. Países como os Estados Unidos, China e membros da União Europeia estão investindo consideráveis recursos em projetos quânticos, reconhecendo seu potencial como uma questão de segurança nacional e competitividade tecnológica.
Com o aumento do investimento e a colaboração entre academia, indústria e governo, a expectativa é de que em breve a computação quântica não apenas complemente, mas revolucione a computação atual, criando novas oportunidades e resolvendo problemas antes considerados insolúveis.
Essa transição não será simples e exigirá tempo, paciência e colaboração multifacetada. No entanto, todos parecem concordar que o futuro da computação tem um enorme potencial quântico a ser explorado.
FAQ sobre Computação Quântica
- O que é computação quântica? É um método de computação que usa qubits em superposições para resolver problemas complexos mais rapidamente do que a computação clássica.
- Qual a diferença entre qubits e bits? Qubits podem representar 0, 1, ou ambos simultaneamente, enquanto bits representam apenas 0 ou 1.
- Quais são as aplicações da computação quântica? Saúde, segurança digital, otimização industrial, entre outras.
- O que é o IBM Eagle? É um processador quântico da IBM com 127 qubits, que não pode ser simulado por supercomputadores convencionais.
- Outras empresas estão trabalhando em computação quântica? Sim, empresas como Google e Microsoft também têm investido em pesquisa e desenvolvimento nessa área.
- Qual é o futuro da computação quântica? Espera-se que, com avanços contínuos, a computação quântica transforme diversas indústrias na próxima década.
- O que são os desafios da computação quântica? Escalabilidade, controle de coerência e a necessidade de profissionais qualificados são alguns dos principais desafios.
- Como a computação quântica pode impactar a saúde? Ao processar grandes quantidades de dados, ela pode acelerar a pesquisa de novos medicamentos e tratamentos.
