SXSW 2024: Google está mais perto de ser a primeira empresa a comercializar um computador quântico

É muito característico do SXSW se sentir no meio de um filme de ficção científica, descobrindo que uma tecnologia que você nunca ouviu falar está prestes a mudar o mundo. Afinal, o festival é conhecido por ser um local onde as últimas tendências tecnológicas são apresentadas e discutidas. O tema computação quântica,  presente em pelo menos 5 painéis da edição de 2024, causou exatamente essa a sensação, despertando bastante interesse no público.

O tema em si não é novo, mas teve avanços recentes significativos e ainda é um dos desafios mais intrigantes da ciência atual, com potencial de revolucionar a computação e impulsionar a inovação em diversas áreas, como na criptografia, no desenvolvimento de novos medicamentos e até de baterias mais eficientes.

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O que é computação quântica

Na explicação mais simplificada possível, dessa ciência de alta complexidade, computadores quânticos podem ser definidos como máquinas que utilizam partículas menores do que os átomos, ou seja, prótons e elétrons, como unidades básicas de informação, denominadas Qubits (bits quânticos).

Entendendo os Qubits

Essas partículas, menores do que os átomos, têm uma capacidade peculiar de ocupar dois lugares ao mesmo tempo, graças a um fenômeno chamado sobreposição, o que permite que os computadores quânticos processem informações de maneira paralela e resolvam problemas exponencialmente mais rápido do que computadores convencionais.

Em um computador clássico, a unidade básica de informação é chamada bit, que pode estar em um estado de 0 ou 1. Na computação quântica, os qubits podem existir em diversos estados: 0, 1 ou ambos simultaneamente.

Avanços recentes e a supremacia do Google

A física quântica é real e já está sendo usada hoje em máquinas de raios X, lasers e também para realizar operações, sem necessidade de refrigerador de diluição ou instalações especializadas.

Empresas como Google, IBM, Microsoft e Intel lideram uma competição bilionária  para desenvolver os primeiros computadores quânticos comerciais, porém fora do contexto das bigtechs e startups, vale destacar que a JPMorgan Chase foi uma das primeiras instituições financeiras em todo o mundo a investir em computação quântica.

Uma equipe liderada por Marco Pistoia, diretor de Pesquisa Aplicada em Tecnologia Global da JPMorgan Chase, realizou conquistas expressivas para o setor financeiro, como novos algoritmos quânticos para otimização de portfólio, precificação, análise de risco, além de inúmeras aplicações de aprendizado de máquina, que vão desde detecção de fraude, processamento, linguagem natural até a prevenção de ataques quânticos para proteger uma aplicação Blockchain – algo que, até agora, era inatingível.

Em 2019, o processador quântico do Google, chamado Sycamore, alcançou um marco histórico na computação quântica ao ser capaz de realizar um cálculo complexo em pouco mais de 3 minutos, que os melhores computadores do mundo, hoje, levariam milhares de anos para resolver. O experimento conhecido como "Quantum Supremacy" ainda não foi ultrapassado por nenhuma outra empresa.

No SXSW 2024, o Google ofereceu uma palestra chamada “Computação Quântica: fatos, ficção e o futuro”, na qual apresentou mais progressos significativos em seus supercondutores quânticos e seus impactos, o desenvolvimento de técnicas de correção de erros para qubits, além de abordar alguns mitos sobre tema.

Conheça 7 impactos da ciência quântica anunciados pelo Google no SXSW

1) Segurança da informação: os computadores quânticos têm o potencial de quebrar muitos dos algoritmos criptográficos atualmente utilizados, tornando dados e comunicações mais vulneráveis a ataques.  Essas ameaças potenciais devem levar empresas a desenvolver estratégias de segurança que levem em consideração uma "era pós-quântica".

2)Desenvolvimento sustentável: a compreensão dos processos quânticos envolvidos na natureza, como a fotossíntese, por exemplo, podem contribuir para o desenvolvimento sustentável, possibilitando avanços em áreas como energia renovável, eficiência energética, previsão de mudanças climáticas e desenvolvimento de novos materiais ecológicos.

3)Catalisadores: a compreensão dos processos quânticos envolvidos nas reações catalisadas pode levar ao desenvolvimento de catalisadores mais eficientes e seletivos, com potenciais aplicações em diversas indústrias, incluindo a produção de produtos químicos e farmacêuticos.

4)Ciência dos materiais: a mecânica quântica é essencial para entender as propriedades dos materiais em escala atômica e molecular. Essa compreensão é fundamental para o desenvolvimento de novos materiais com propriedades específicas, como supercondutores de alta temperatura, materiais magnéticos avançados e materiais para armazenamento de energia.

5)Descoberta de medicamentos: a simulação quântica pode ser usada para prever e otimizar as interações entre moléculas e alvos biológicos, acelerando o processo de descoberta de novos medicamentos e reduzindo os custos associados à pesquisa farmacêutica.

6)Aprendizado de máquina: a mecânica quântica está sendo explorada como uma ferramenta para aprimorar algoritmos de aprendizado de máquina. Os princípios quânticos, como a superposição e o entrelaçamento, podem oferecer vantagens computacionais para certos tipos de problemas, levando a avanços em áreas como reconhecimento de padrões, otimização e criptografia.

7)Transformação da Educação: a introdução da computação quântica na educação pode transformar a maneira como as disciplinas científicas e tecnológicas são ensinadas, podendo abrir também novas oportunidades de aprendizado e pesquisa para estudantes em todo o mundo, preparando-os para uma economia impulsionada pela tecnologia quântica.

Desafios da tecnologia quântica

A correção de erros é um desafio crítico na construção de computadores quânticos, pois os qubits são suscetíveis a perturbações do ambiente, que podem causar erros nos cálculos. Ao apresentar uma correção de erros aprimorada com o aumento da contagem de qubits, o Google está mostrando progresso na superação desse desafio, que é uma das principais razões pelas quais os computadores quânticos ainda não foram comercializados.

“Ainda podemos levar décadas para alcançar o computador quântico definitivo, com milhões de bits quânticos e mínimos erros, mas certamente antecipamos muitos anos em nossos últimos avanços ”, disse Charina Chou, COO do Google Quantum AI.

Ao final da palestra, Charina também esclareceu o que considera o maior mito em relação a essa tecnologia tão nova, com potencial revolucionário.

“O computador quântico não é um substituto dos computadores clássicos, mas sim uma ferramenta complementar para tarefas específicas. Nesse sentido, podemos comparar a computação quântica a um foguete, destacando seu potencial para problemas específicos e complexos, mas não para o uso diário”, disse Charina.