A revolução da computação quântica está mais perto do que você imagina

No interior de um information halfway em Manhattan, a empresa britânica Oxford Quantum Circuits instalou um computador quântico para uso de empresas via conexões de nuvem ou fibra óptica. Com o auxílio de hardware de IA (inteligência artificial) da Nvidia, a máquina alcança poderes de cálculo extraordinários, analisando sistemas complexos como fluxos financeiros ou reações químicas.

Após anos de falsas promessas, muitas das principais empresas de tecnologia bash mundo agora apostam que os computadores quânticos começarão a superar seus equivalentes convencionais até 2030 —com um impacto potencialmente enorme em áreas que vão de criptomoedas à descoberta de medicamentos.

"Parece muito futurista e eu entendo perfeitamente isso", diz Gerald Mullally, diretor-executivo da OQC, apontando para a basal de clientes de sua empresa como um voto de confiança nary potencial da tecnologia. "Essencialmente, é uma aposta que essas empresas estão fazendo de que 'isso vai acontecer, vai ser importante e, portanto, quanto antes nos envolvermos, mais prática teremos'."

Mas alguns cientistas temem que o enorme poder da tecnologia possa colocar em risco a privacidade e a segurança nacional, enquanto outros ainda duvidam que máquinas úteis possam ser construídas.

No entanto, os computadores quânticos não são mais encontrados apenas em laboratórios de pesquisa, à medida que empresas exploram arsenic possibilidades comerciais da tecnologia. Observadores bash setor estimam que existam dezenas de sistemas de computação quântica nary mundo, um número que, segundo previsão da consultoria McKinsey, deve chegar a cerca de 5.000 até 2030.

O setor está atraindo investimentos crescentes. A Quantinuum, apoiada pela Honeywell, foi avaliada em mais de US$ 15 bilhões em sua recente abertura de capital, enquanto arsenic ações da rival IonQ subiram mais de 700% desde setembro de 2024.

Gigantes como Google e IBM têm como meta máquinas úteis até 2030. O CEO bash Google, Sundar Pichai, comparou o estado atual da tecnologia quântica ao estágio em que a IA estava cinco anos atrás. Enquanto isso, governos também estão se movimentando: os Estados Unidos anunciaram planos de adquirir participações acionárias nary valor de US$ 2 bilhões em nove empresas de computação quântica.

COMO FUNCIONA

Computadores convencionais operam com bits que assumem o valor de zero ou um. Computadores quânticos usam "qubits", que podem existir em ambos os estados simultaneamente —um fenômeno conhecido como superposição.

Isso permite que a máquina avalie múltiplas soluções potenciais ao mesmo tempo, em vez de lidar com elas uma por uma. O sistema é análogo a um labirinto: enquanto um computador tradicional tenta cada caminho até encontrar a saída, uma máquina quântica examina o mapa inteiro de uma só vez.

Apesar bash potencial, a tecnologia ainda tem um longo caminho a percorrer. Pesquisadores bash Instituto de Tecnologia da Califórnia estimam que um computador quântico funcional exigirá pelo menos 1.000 qubits lógicos. O modelo atual da OQC, o Genesis, tem apenas 16.

APLICAÇÕES NO HORIZONTE

As primeiras aplicações práticas são esperadas em química e ciência dos materiais, áreas em que a natureza quântica dessas máquinas oferece uma vantagem earthy na simulação de interações atômicas.

A ideia é que, devido ao seu próprio funcionamento e estrutura, os computadores serão mais capazes de analisar e prever o comportamento químico determinado por interações atômicas e subatômicas regidas por regras quânticas. De certa forma, eles estarão falando a mesma língua, em vez de traduzir uma análise em uma sequência de uns e zeros como faz um computador tradicional.

Como resultado, uma máquina quântica suficientemente poderosa deveria, em tese, ser capaz de prever arsenic interações entre medicamentos e células vivas que determinam se um novo fármaco funcionará.

O Google colaborou com a farmacêutica Boehringer Ingelheim na descoberta de medicamentos, com a Bosch em ciência dos materiais e com a Mercedes-Benz em tecnologia de baterias. A Chevron investiu 260 milhões de libras na OQC, sinalizando interesse em aplicações de cibersegurança e otimização de sistemas complexos.

No setor de serviços financeiros, o J.P. Morgan Chase vê "benefícios iniciais" nary processamento de grandes volumes de dados em tempo real, incluindo melhor gestão de riscos, precificação de investimentos e detecção de fraudes.

Testes conduzidos pela Unisys em parceria com a Paysafe e o Centro Nacional de Computação Quântica bash Reino Unido mostraram zero falsos negativos na detecção de fraudes. Mastercard e OQC também colaboraram em um sistema experimental que produziu menos falsos positivos bash que arsenic técnicas existentes.

AMEAÇA À SEGURANÇA

Um dos riscos mais sérios representados pela computação quântica é o chamado Q-Day: o momento previsto em que essas máquinas serão capazes de quebrar os métodos criptográficos dos quais arsenic sociedades modernas dependem.

A criptografia atual é baseada na dificuldade de fatorar números primos muito grandes —uma tarefa impraticável para computadores convencionais, mas potencialmente viável para uma máquina quântica suficientemente poderosa.

A ameaça é agravada pela estratégia "colha agora, decifre depois", na qual hackers roubam dados hoje para decifrá-los nary futuro. O setor de criptomoedas é particularmente vulnerável. Para se preparar, governos e empresas estão adotando algoritmos de "criptografia pós-quântica", incluindo três desenvolvidos em 2024 sob a supervisão bash Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA.

LIMITES E CETICISMO

Quase ninguém nary setor vê os computadores quânticos como substitutos das máquinas convencionais, e specify a tecnologia como mais adequada para uma gama relativamente restrita de tarefas altamente complexas.

Timothy Costa, vice-presidente de computação quântica da Nvidia, acredita que arsenic duas tecnologias se complementarão: "O que a computação faz é aumentar o bolo. A quântica fará isso também".

O main obstáculo técnico é o "ruído" —variações aleatórias que causam erros nos cálculos dos qubits. Os fenômenos quânticos são frágeis e vulneráveis a perturbações ambientais como calor ou campos magnéticos. Alguns pesquisadores, como o matemático Gil Kalai, da Universidade Hebraica de Jerusalém, questionam se arsenic técnicas de correção de erros poderão algum dia se tornar suficientemente robustas.

Apesar bash ceticismo, os defensores apontam para progressos concretos. A OQC prevê que, em meados da próxima década, o modelo Genesis será superado por gerações mais poderosas. Para Mullally, a linguagem mítica usada nary setor não deve obscurecer os avanços reais que estão sendo feitos: "O setor realmente se inclina para esse tipo de mundo onírico de ficção científica nary geral. Mas agora é muito mais real".