Entenda por que a computação quântica precisa estar no horizonte de todo CIO

Uma pesquisa feita pelo site TechRepublic identificou que a computação quântica ainda é um mistério para a maioria das empresas. Segundo o estudo, 90% dos entrevistados afirmam que têm pouco ou nenhum entendimento a respeito, embora 58% deles acreditem no seu impacto sobre as empresas. Ainda que a tecnologia não atenda às necessidades de negócios da grande maioria das empresas, hoje, líderes de tecnologia precisam compreendê-la para poder extrair seus benefícios promissores.

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O relatório “Um Plano de Jogo para Computação Quântica”, da consultoria global Mckinsey, sugere que “o seu potencial é tão grande, e os avanços tecnológicos, tão rápidos, que todo CIO precisa ter uma compreensão básica de como a tecnologia funciona, os tipos de problemas que ela pode resolver e como se preparar para aproveitá-la”.

“Sem dúvida, a construção de aprendizado consolidado diminuirá as barreiras e a curva de aprendizado para elas entrarem na computação quântica quando a tecnologia estiver madura para proporcionar valor, daqui a cinco a dez anos”, explica Romeu Gadotti, Coordenador de Arquitetura e Governança da Supero Tecnologia, empresa de soluções em TI e alocação de mão de obra especializada na área.

A tecnologia emergente tenta resolver problemas difíceis demais ou até impossíveis para os supercomputadores tradicionais, por meio de uma abordagem de computação baseada em uma unidade básica completamente diferente: os qubits – em vez dos bits. Na prática, o comportamento desses qubits permite que computadores quânticos rodem vários cálculos ao mesmo tempo, com múltiplas fontes de dados, com uma escala enorme.

O mercado da computação quântica é formado por provedores de poder de processamento quântico e por companhias que agem como intermediárias entre estes e os consumidores, ajudando as organizações a começar experimentos com essa tecnologia, com soluções que vão de treinamentos a softwares. A IBM, por exemplo, oferece acesso via cloud a seus processadores quânticos desde 2016. Inclusive, a empresa anunciou um roadmap de 1.000 qubits para 2023, que pode ser um marco para a criação de valor. Assim como a D-Wave, que oferece sua solução de abordagem quantum annealing desde 2010.

Setores como logística e transporte, financeiro, energia, farmacêutico, químico e industrial, em que a computação quântica tem grande potencial, já estão envolvidos em experimentos.

A McKinsey prevê que, até 2030, de 2 mil a 5 mil computadores quânticos estejam em operação no mundo. No entanto, segundo a consultoria, a computação quântica como serviço poderá ser ofertada muito antes – já entre 2022 e 2026 – pelos provedores de cloud. Com isso, as organizações poderão apostar em soluções híbridas, entre computação quântica e convencional.

“Hoje, essa tecnologia ainda não resolve nenhum problema relevante de negócio. No entanto, muita energia está sendo empregada na conexão de estudos na área relacionados com a indústria, já que a comercialização de tecnologia quântica é uma prioridade para os centros de pesquisa. O campo está avançando rapidamente em pesquisa e desenvolvimento de aplicações e provas de conceito, em busca da geração de valor e de mais confiança”, diz Gadotti.

Algumas aplicações potenciais já são vistas no horizonte, relacionadas à resolução de problemas matemáticos, inteligência artificial quântica, treinamento de modelos de deep learning, cibersegurança, desenvolvimento de baterias com maior capacidade e velocidade de carregamento, processamento com baixa energia e simulação de moléculas pequenas e complexas, como enzimas.

Diante do processo de amadurecimento, a tecnologia ainda oferece alguns desafios para sua aplicabilidade:

Falta de coerência e ruído

Os qubits são extremamente sensíveis. Quando expostos a fatores ambientais ou postos em um conjunto muito grande para trabalharem juntos, surgem ruídos e falta de coerência. “O que acontece é que um qubit interfere em outro, criando quaisquer combinações, o que não ocorre em um ambiente de bits. Com isso, inputs podem ser perdidos ou alterados, levando a resultados errados”, explica Gadotti.

Fragilidade dos qubits

Os qubits são mais propensos a erros, são difíceis de controlar e estão sempre à beira de sair de seu estado quântico. Hoje, para manter a estabilidade dos qubits, por exemplo, os computadores são mantidos em ambientes extremamente frios, a temperaturas abaixo de zero, algo impraticável no ambiente de negócio.

Escalabilidade

Um dos maiores desafios da computação quântica é construir computadores que contenham qubits suficientes para executarem cálculos úteis para as organizações.