A COMPUTAÇÃO E OS DESAFIOS DE INOVAR A NÍVEL QUÂNTICO
Por: André Pedrosa Porto
A generalidade das máquinas de uso doméstico, comercial e até mesmo industrial, funciona baseada em sistemas digitais, uma tecnologia que já evoluiu do status de novidade para atualidade há décadas. Neste sentido é importante destacar a definição de tal tecnologia. A definição de Circuito Digital diz que o mesmo: “…baseiam seu funcionamento na lógica binária, que consiste no fato de que toda informação deve ser expressa na forma de dois dígitos (tanto armazenada, como processada), sendo tais dígitos 0 (zero) ou 1 (um). A partir disto surge a nomeação “digital” (dois dígitos).”. Porém, apesar de consolidada, existe a possibilidade de a tecnologia digital estar a caminho de encontrar um concorrente, a Computação Quântica, área do conhecimento que segundo a definição do Wikipédia: “…estuda as aplicações das teorias e propriedades da mecânica quântica na Ciência da Computação. Dessa forma seu principal foco é o desenvolvimento do computador quântico.”, além disso, o diferencial de um computador quântico está em sua capacidade de utilizar de fenômenos da física quântica para torná-lo capaz de operar com o uso de “qubits”, a menor quantidade de informação existente em um computador quântico que pode ter os valores zero, um e ambos, de forma que cálculos mais complexos possam ser efetuados e promete mudar o que conhecemos atualmente como velocidade e capacidade de processamento, mas seria tal avanço viável?
Comumente, a criação do computador quântico parte assim como maior parte das invenções: a partir de uma necessidade. A principal limitação dos computadores atuais está na sua capacidade de processamento que apesar de ser mais do que suficiente para o uso doméstico, porém do ponto de vista científico de pesquisa nas áreas de Inteligência Artificial (IA), fatoração em primos de números com centenas de dígitos, logaritmos discretos e simulações de sistemas biológicos ou de sistemas ainda mais complexos, as máquinas atuais deixam a desejar. Nesse sentido, as pesquisas para a criação do computador quântico datam da década de 50 até os dias atuais quando em Janeiro de 2019 a IBM já anunciou o lançamento do Q System One, um sistema de 20 qubits que combina partes computação “clássica” e quântica. A novidade é ainda recebida com ressalvas pela sociedade científica como afirma a publicação do The Verge: “O Q System One pode ter sido desenhado para uso comercial, mas não está exatamente pronto para isso” deixando claro que o computador quântico, apesar de ser um passo na direção correta, ainda não é um passo longo o suficiente. Fisicamente robusto, a máquina da IBM é um cubo selado de 2,7 metros de altura, com os elementos de computação quântica pendurados no meio, além disso, apenas pode ser acessado remotamente através de acesso via nuvem o qual pode ser comprado por empresas e institutos interessados. Porém, de forma otimista o vice-presidente de pesquisa quântica da IBM, Bob Sutor garante que a inovação do Q System One está em sua velocidade com relação a outros computadores quânticos existentes atualmente, segundo ele: “O que costumava levar semanas agora leva horas ou dias”, o que apesar de ser um indicativo de progresso, também incita o questionamento a respeito da usabilidade de tal tecnologia.
Nesse sentido, faz-se importante levantar mais características dos computadores quânticos, por exemplo, o site The Verge aponta: “Eles [os computadores quânticos] não superam o desempenho dos computadores clássicos em tarefas úteis, mas são ferramentas de pesquisa que nos permitem entender, qubit por qubit, como a computação quântica poderá funcionar” ao ser questionado pelo site, Winfried Hensinger, professor de tecnologia quântica da Universidade de Sussex defende: “Pense nele como um protótipo que te permite testar e desenvolver alguma programação que pode ser útil no futuro”. Sendo assim, é no sentido de minimizar as limitações desse sistema que as empresas tentam inovar. Pode-se citar como um dos principais problemas, por exemplo, é a alta taxa de erros causada pelo meio ambiente, devido a extrema sensibilidade da tecnologia que precisa ser mantida a temperaturas baixíssimas e que pode ser afetada por minúsculas flutuações elétricas ou vibrações.
Sendo assim, resta para a Computação Quântica o desafio de transformar esta tecnologia tão volátil e ainda pouco explorada de modo a garantir a usabilidade da mesma. Como pode-se citar o exemplo da empresa IonQ, dona do computador quântico mais poderoso no mundo atualmente com 79 qubits e usando íons do metal itérbio suspenso em um campo eletromagnético, em uma abordagem batizada pelos criadores de “trapped ion”, o IonQ garante alta precisão chegando a 9,97% de precisão por qubit. Nota-se, portanto, que a competitividade comercial presente neste mercado de inovação pode mais uma vez beneficiar a comunidade científica.
Leituras Adicionais:
[1] GARRETT, Filipe. Conheça o IonQ, computador quântico mais poderoso do mundo. TechTudo, 2019. Disponível em: <https://www.techtudo.com.br/noticias/2019/01/conheca-o-ionq-computador-quantico-mais-poderoso-do-mundo.ghtml>. Acesso em: 30 de Novembro de 2019.
[2] Época Negócios. IBM anuncia o primeiro computador quântico comercial. 2019. Disponível em: <https://epocanegocios.globo.com/Tecnologia/noticia/2019/01/ibm-anuncia-o-primeiro-computador-quantico-comercial.html>. Acesso em: 30 de Novembro de 2019.
[3] Wikipédia. Computação quântica. Wikipédia, 2019. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Computa%C3%A7%C3%A3o_qu%C3%A2ntica>. Acesso em: 30 de Novembro de 2019.
