O computador quântico é um quadradinho cuja a potencialidade é gigantesca
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🌀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 quânticos, que utilizam as leis da física quântica para ampliar o seu poder de processamento, já estão sendo aperfeiçoados em países como Estados Unidos, China, Alemanha. Mas o Brasil não está de fora dessa corrida.
A computação quântica aplicada em áreas específicas pode gerar ganhos e avanços extraordinários. Por isso, muitos estados brasileiros já estão investindo em pesquisa e capacitação 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 tão excepcionais?
Para responder a essas e outras perguntas, o g1 entrevistou o pesquisador do Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer e membro do Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônico (IEEE), Gabriel Gomes de Oliveira, que falou sobre vantagens e desafios da computação quântica.
O g1 conversou também com o pesquisador e engenheiro de machine learning do Centro de Inovação Edge da Universidade Federal de Alagoas (Ufal), Davi Barros. Ele deu uma panorama de como a tecnologia pode ser usada em diferentes setores de Alagoas.
“Alagoas tem apresentado muito interesse em avançar no caminho das energias limpas pela via da energia solar. Creio que esse é um ponto em que a computação quântica tem a contribuir, tanto com o desenvolvimento de novos materiais quanto na resolução do problema da otimização da infraestrutura de geração 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 quântico.
Computador quântico precisa ficar em temperatura que atingem o zero absoluto
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A potencialidade dos computadores quânticos é indiscutível, a começar 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 informações dependem de um super resfriamento, 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 são extremamente pequenos e a técnica para a manipulação envolve ciência de ponta. Em outras palavras, as limitações envolvendo o substrato físico da computação quântica são enormes, exigindo ainda muita pesquisa nessa área”, observou o engenheiro da Edge, Davi Barros.
Mas para entender como opera uma máquina quântica é preciso entender o funcionamento dos computadores clássicos.
💠O computador clássico utiliza bits, que são unidades de informação 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 bilhões de anos para serem resolvidos com um computador convencional.
💠O computador quântico utiliza qubits, que atuam em superposição de estados (podendo ser 0 e 1 simultaneamente), o que possibilita a realização de cálculos em paralelo e simulações complexas na velocidade do pensamento. Tudo isso utilizando princípios da física quântica.
📈Na prática, essa super capacidade possibilita uma alta capacidade de resolução, a simulação de sistemas quânticos de forma precisa e a criação de padrões 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 computação quântica é utilizada para inúmeros fins de pesquisa, possibilitando a criação de medicamento mais avançados, qualificando o processo de cura de pacientes e até mesmo na área da segurança cibernética. A perspectiva é que a computação quântica se torne cada vez mais eficiente e utilizada”, disse Gabriel Gomes de Oliveira.
Computação quântica e avanço de setores
Computação quântica pode ser usada para o desenvolvimento de energias limpas, aponta pesquisador
Divulgação OCB
Alguns setores podem ser beneficiados com o emprego da computação quântica, 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 econômico do estado.
Davi Barros destaca que a computação quântica pode ser aplicada em diferentes setores do estado.
“Acredito que a computação quântica possui aplicações muito promissoras nas áreas de química, ciência de materiais, logística, indústria pesada, segurança digital, finanças, etc. O desenvolvimento do pessoal capacitado a lidar com software pode ser feito desde já, uma vez que o acesso a computadores quânticos na nuvem já é uma realidade”, disse.
Mas quais são os desafios para tornar a computação quântica 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 condições extremas, como temperaturas variando de 0 até -273,15 °C. Ainda falta mão de obra especializada, sem falar nos desafios de hardware, como por exemplo, a correção de erros quânticos, o desafio de software e algoritmos”, exemplificou.
🔹Como tornar seguro?
um dos computadores quânticos do laboratório do Google em Santa Bárbara
Google via BBC
Com uma sobreposição quântica, esses computadores são capazes de descriptografar em segundos códigos complexos e documentos secretos, o que coloca em risco a proteção de dados. Para o Gabriel Gomes de Oliveira esse problema será resolvido com o próprio uso da tecnologia quântica.
“A economia digital não permanecerá ‘desprotegida’ por muito tempo. Apesar da habilidade dos computadores quânticos de comprometer a criptografia atual representar uma ameaça concreta e próxima, a comunidade global de segurança já está empenhada no desenvolvimento e na implementação de soluções de criptografia pós-quântica. A segurança e a proteção de dados continuarão 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 quânticos 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, estão entre os principais líderes em pesquisa e desenvolvimento da computação quântica. A China também se destaca nessa corrida ao produzir computadores quânticos em ritmo frenético.
Com tantas pesquisas e investimentos bilionários não vai demorar muito para que a humanidade desfrute dos benefícios gerados pela revolução tecnológica quântica.
“A perspectiva é que a computação quântica 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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