Tecnologia

A corrida pelo computador quântico

Tecnologia que deve movimentar US$ 50 bilhões até 2030 traz a premissa de acelerar o avanço da Inteligência Artificial e revolucionar a economia, da agricultura à medicina

A corrida pelo computador quântico

Um passo à frente: em janeiro, a IBM apresentou o Q System One, com capacidade de 20 qubits

O padrão de computação com o qual estamos acostumados se baseia no sistema binário. ISSO Significa que em um arquivo de texto (o código base usado em todo tipo de arquivo), cada letra é representada por combinações dos números zero e um. Já na computação quântica, a métrica é infinitamente mais abrangente porque o modelo binário dá lugar a sobreposições sem limite. Assim, os bits quânticos, ou qubits, têm a capacidade de armazenar não só um único texto por arquivo, mas todos os textos possíveis para a mesma quantidade de caracteres — inclusive os textos que ainda nem foram escritos. Está confuso? Então pense na computação atual como a era anterior à invenção da prensa móvel por Gutenberg, no século 15. A computação quântica é tudo o que virá depois. Nela, os computadores serão expressivamente mais rápidos e irão consumir muito menos energia. Parece coisa de ficção científica, e por isso ela desperta uma corrida entre gigantes como IBM, Google, Intel e Microsoft, além de startups como Rigetti ou a canadense D-Wave.

E, evidentemente, não se trata de uma corrida por vaidade pelo pioneirismo. Trata-se de muito dinheiro. É um mercado potencial que deve movimentar, somente nesta fase de testes, ao menos US$ 50 bilhões até 2030, de acordo a consultoria Boston Consulting Group (BCG). A capacidade computacional quântica irá revolucionar todos os setores. Agricultura, energia, finanças, saúde. Nada será como é. O setor farmacêutico, por exemplo, dará um salto, pois a nova tecnologia permite acelerar a criação e os testes de novos medicamentos, já que vai multiplicar a capacidade de prever efeitos que hoje a indústria leva anos para mapear. Tal avanço pode representar US$ 20 bilhões em negócios no setor nos próximos 10 anos.

Outra possível aplicação está no segmento dos algoritmos de busca e aprendizado das máquinas, o que tende a acelerar o desenvolvimento da Inteligência Artificial e da Internet das Coisas. E isso é só o começo. “Esperamos que a computação quântica se desenvolva em direção à maturidade nos próximos 25 anos”, escreve Massimo Russo, sócio do BCG, em relatório. Hoje as grandes empresas de tecnologia ainda testam suas soluções para fornecer ambiente confiável de testes para os clientes. A IBM está um passo à frente da concorrência ao apresentar ao mercado, em janeiro, o Q System One, um dos primeiros computadores quânticos comerciais, com capacidade de 20 qubits.

O Google deu um importante passo para a concepção do seu computador ao anunciar, no começo do mês passado, que desenvolveu em laboratório próprio um novo processador quântico. A Intel e a Microsoft também trabalham para apresentar seus protótipos. Para imaginar a forma dessas máquinas, esqueça toda a referência da imagem de um PC. O computador quântico ocupa o espaço de uma sala, e seu núcleo fica resguardado por uma câmara de vácuo que mantém o ambiente em temperaturas baixíssimas – a 273º Celsius negativos. A utilização dessa plataforma é feita por meio da nuvem. No entanto, as soluções são ainda muito embrionárias.

A capacidade do Q System One, de 20 qubits, é baixa e ainda não possibilita a simulação, por exemplo, do comportamento de moléculas. “Para modelar uma molécula simples de cafeína são necessários 50 qubits”, diz Ulisses Mello, diretor do Laboratório de Pesquisas da IBM Brasil. De acordo com BCG, a tecnologia se encontra hoje em um ponto equivalente ao estágio inicial do aparecimento de computadores binários. “A segunda geração da computação quântica, que vai se desenvolver entre 2028 e 2039, será o período no qual as máquinas alcançarão a capacidade de até 50 qubits”, escreve Russo no relatório da consultoria.

US$ 10 bilhões: é o valor que a China investe no laboratório de computação quântica, previsto para ser inaugurado em 2020 (Crédito:IBM | xinhua)

Para atingir esse nível de desenvolvimento, é preciso um esforço coletivo entre setor público, privado e academia. Um dos ambiente de testes mais populares é o IBM Q Experience, que desde 2016 disponibiliza à comunidade um computador quântico de testes com plataforma aberta para que desenvolvedores de universidades e empresas possam aprender a programar na nova linguagem.

“É uma fase importante de aprendizado”, diz Mello. Grandes empresas também usam a iniciativa para estudar soluções a seus negócios. O JP Morgan, maior banco dos Estados Unidos, tem dois grandes objetivos: buscar maneiras de aumentar a segurança de dados e proporcionar maior precisão nas estratégias de investimento. Para a coreana Samsung, interessa produzir chips mais potentes com componentes microeletrônicos e uma nova geração de isolantes de calor. A Exxon Mobil, por sua vez, pretende modelar elementos químicos para tornar os catalisadores mais eficientes e, assim, diminuir a emissão de CO2 na atmosfera. Cerca de 300 empresas e 2.500 universidades de todo o mundo promovem testes na plataforma.

Outras grandes corporações buscam meios alternativos para entender a aplicação da tecnologia nos seus negócios. A Bayer firmou, em novembro do ano passado, parceria com a empresa de tecnologia Atos e com a RWTH Aachen, a maior universidade da tecnologia da Alemanha, para avaliar o uso da computação quântica na pesquisa e análise de padrões de doenças humanas. O esforço não é à toa. Executivos da indústria farmacêutica estimam que a computação quântica pode acelerar o tempo de desenvolvimento de novas drogas em 15% a 20%.

FINANCIAMENTO PÚBLICO A corrida para estar na vanguarda dessa tecnologia não se limita ao setor privado. O governo dos Estados Unidos anunciou, em dezembro do ano passado, que vai disponibilizar US$ 1,2 bilhão para financiar pesquisa quântica no país. A Comissão Europeia desembolsou, em 2016, US$ 1,1 bilhão para o mesmo propósito. Mas a China lidera a corrida ao aportar US$ 10 bilhões para a construção de um laboratório de Ciência da Informação Quântica com previsão para ser inaugurado em 2020. O Brasil ainda não tem uma linha específica de financiamento. “Os países que dominarem antes essa tecnologia terão indústrias mais avançadas com a produção de materiais químicos melhores e maior quantidade de produtos inovadores”, diz Mello, da IBM. A vantagem competitiva será quântica.