Hub GloboNews #14: o preconceito das máquinas

Computador quantico: especialista aponta como Alagoas pode se beneficiar da supertecnologia que promete revolucionar o mundo

Computadores quanticos utilizam as leis da física quantica para ampliar o seu poder de processamento.

Esses computadores têm a capacidade de revolucionar diversas áreas da ciência,havan bingo como aponta o pesquisador do CTI Renato Archer.

O primeiro protótipo de computador quantico surgiu na década de 1980, o que foi se aprimorando com o tempo e com o trabalho colaborativo de vários pesquisadores.

1 de 4 O computador quantico é um quadradinho cuja a potencialidade é gigantesca — Foto: Adobe Stock

??Imagine um computador capaz de resolver em segundos cálculos de alta complexidade. Uma máquina com um potencial gigantesco de descriptografar emaranhados de códigos na velocidade do pensamento. Esse computador já existe e promete revolucionar o mundo tal qual o conhecemos. ??

Os computadores quanticos, que utilizam as leis da física quantica para ampliar o seu poder de processamento, já est?o sendo aperfei?oados em países como Estados Unidos, China, Alemanha. Mas o Brasil n?o está de fora dessa corrida.

A computa??o quantica aplicada em áreas específicas pode gerar ganhos e avan?os extraordinários. Por isso, muitos estados brasileiros já est?o investindo em pesquisa e capacita??o de pessoas para trabalhar com a tecnologia. é o caso de Alagoas, que já investe em pesquisa nessa área.

???????Mas como esses computadores operam e o que faz deles máquinas t?o excepcionais?

Para responder a essas e outras perguntas, o g1 entrevistou o pesquisador do Centro de Tecnologia da Informa??o Renato Archer e membro do Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletr?nico (IEEE), Gabriel Gomes de Oliveira, que falou sobre vantagens e desafios da computa??o quantica.

O g1 conversou também com o pesquisador e engenheiro de machine learning do Centro de Inova??o Edge da Universidade Federal de Alagoas (Ufal), Davi Barros. Ele deu uma panorama de como a tecnologia pode ser usada em diferentes setores do Estado.

"Alagoas tem apresentado muito interesse em avan?ar no caminho das energias limpas pela via da energia solar. Creio que esse é um ponto em que a computa??o quantica tem a contribuir, tanto com o desenvolvimento de novos materiais quanto na resolu??o do problema da otimiza??o da infraestrutura de gera??o e transporte dessa energia gerada. E ressaltando que os frutos dessa nova tecnologia podem ser colhidos mesmo antes que Alagoas possa ter seu próprio computador quantico.

2 de 4 Computador quantico precisa ficar em temperatura que atingem o zero absoluto — Foto: Getty Images

A potencialidade dos computadores quanticos é indiscutível, a come?ar por seu processador, que é do tamanho de uma pastilha e que tem a capacidade de realizar cálculos complexos de forma exponencial.

Contudo, o armazenamento e o processamento de informa??es dependem de um superresfriamento, o que está longe de ser barato. Esses computadores funcionam em temperaturas próximas do zero absoluto, a mais baixa possível no universo.

"átomos, íons e moléculas s?o extremamente pequenos e a técnica para a manipula??o envolve ciência de ponta. Em outras palavras, as limita??es envolvendo o substrato físico da computa??o quantica s?o enormes, exigindo ainda muita pesquisa nessa área", observou o engenheiro da Edge, Davi Barros.

Mas para entender como opera uma máquina quantica é preciso entender o funcionamento dos computadores clássicos.

??O computador clássico utiliza bits, que s?o unidades de informa??o que atuam em estado binário, podendo ser 0 ou 1. Esses computadores realizam cálculos de forma sequencial, ou seja, um passo de cada vez. Cálculos mais complexos podem levar bilh?es de anos para serem resolvidos com um computador convencional.

??O computador quantico utiliza qubits, que atuam em superposi??o de estados (podendo ser 0 e 1 simultaneamente), o que possibilita a realiza??o de cálculos em paralelo e simula??es complexas na velocidade do pensamento. Tudo isso utilizando princípios da física quantica.

??Na prática, essa capacidade possibilita a simula??o de sistemas quanticos de forma precisa e a cria??o de padr?es complexos a partir da análise de conjuntos de dados.

Esses computadores têm a capacidade de revolucionar diversas áreas da ciência, como aponta o pesquisador do CTI Renato Archer.

"Atualmente a computa??o quantica é utilizada para inúmeros fins de pesquisa, possibilitando a cria??o de medicamento mais avan?ados, qualificando o processo de cura de pacientes e até mesmo na área da seguran?a cibernética. A perspectiva é que a computa??o quantica se torne cada vez mais eficiente e utilizada", disse Gabriel Gomes de Oliveira.

Computa??o quantica e avan?o de setores

3 de 4 Computa??o quantica pode ser usada para o desenvolvimento de energias limpas, aponta pesquisador — Foto: Divulga??o OCB

Alguns setores podem ser beneficiados com o emprego da computa??o quantica, como é o caso da indústria. No ano passado, o setor representou cerca de 14% do PIB total de Alagoas, sendo um importante motor de desenvolvimento econ?mico do Estado.

Davi Barros destaca que s?o inúmeras as aplica??es e possibilidades da computa??o quantica.

"Acredito que a computa??o quantica possui aplica??es muito promissoras nas áreas de química, ciência de materiais, logística, indústria pesada, seguran?a digital, finan?as, etc. O desenvolvimento do pessoal capacitado a lidar com software pode ser feito desde já, uma vez que o acesso a computadores quanticos na nuvem já é uma realidade", disse.

Mas quais s?o os desafios para tornar a computa??o quantica comercialmente viável? Gabriel Gomes de Oliveira responde.

"Tem o custo, a escalabilidade e até mesmo estrutura de resfriamento, haja visto que muitos tipos de supercondutores exigem condi??es extremas, como temperaturas variando de 0 até -273,15 °C. Ainda falta m?o de obra especializada, sem falar nos desafios de hardware, como por exemplo, a corre??o de erros quanticos, o desafio de software e algoritmos", exemplificou.

??Como tornar seguro?

4 de 4 um dos computadores quanticos do laboratório do Google em Santa Bárbara — Foto: Google via BBC

Com uma sobreposi??o quantica, esses computadores s?o capazes de descriptografar em segundos códigos complexos e documentos secretos, o que coloca em risco a prote??o de dados. Para Gabriel Gomes de Oliveira esse problema será resolvido com o próprio uso da tecnologia quantica.

"A economia digital n?o permanecerá 'desprotegida' por muito tempo. Apesar da habilidade dos computadores quanticos de comprometer a criptografia atual representar uma amea?a concreta e próxima, a comunidade global de seguran?a já está empenhada no desenvolvimento e na implementa??o de solu??es de criptografia pós-quantica. A seguran?a e a prote??o de dados continuar?o a se desenvolver, ajustando-se a essa nova era tecnológica para preservar a privacidade e a integridade de nossa vida digital", afirmou.

??Ao redor do mundo

Os primeiro protótipos de computadores quanticos surgiram na década de 1980, o que foi se aprimorando com o tempo e com o trabalho colaborativo de vários pesquisadores.

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Hoje, gigantes como a Microsoft, Google, IBM e Amazon, est?o entre os principais líderes em pesquisa e desenvolvimento da computa??o quantica. A China também se destaca nessa corrida ao produzir computadores quanticos em ritmo frenético.

Com tantas pesquisas e investimentos bilionários n?o vai demorar muito para que a humanidade desfrute dos benefícios gerados pela revolu??o tecnológica quantica.

"A perspectiva é que a computa??o quantica se torne cada vez mais eficiente e utilizada e que atinja a sua maturidade, segundo algumas pesquisa e pesquisadores, em 2030", apontou Gomes de Oliveira

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