{"id":54415,"date":"2019-12-25T00:00:00","date_gmt":"2019-12-24T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/kubity-vmesto-bitov-kakoe-budushhee-gotovyat-nam-kvantovye-kompyutery"},"modified":"2020-02-18T14:02:25","modified_gmt":"2020-02-18T11:02:25","slug":"kubity-vmesto-bitov-kakoe-budushhee-gotovyat-nam-kvantovye-kompyutery","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/pt\/blog\/news\/kubity-vmesto-bitov-kakoe-budushhee-gotovyat-nam-kvantovye-kompyutery","title":{"rendered":"Qubits em vez de bits: que futuro nos preparam os computadores qu\u00e2nticos?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Qubits
\nUma das principais quest\u00f5es cient\u00edficas da nossa \u00e9poca \u00e9 a corrida para criar o primeiro computador qu\u00e2ntico \u00fatil. Milhares de f\u00edsicos e engenheiros est\u00e3o envolvidos nesse esfor\u00e7o. Conceitos est\u00e3o sendo desenvolvidos pela IBM, Google, Alibaba, Microsoft e Intel. Como um dispositivo computacional poderoso mudar\u00e1 o nosso mundo e por que isso \u00e9 t\u00e3o importante?
\n<\/a><\/noindex>
\nImagine por um momento: um verdadeiro computador qu\u00e2ntico foi criado. Ele se tornou um elemento familiar e natural da nossa vida. As computa\u00e7\u00f5es cl\u00e1ssicas agora s\u00e3o discutidas apenas na escola, nas aulas de hist\u00f3ria. Em algum lugar, nas frias profundezas dos por\u00f5es, m\u00e1quinas poderosas manipulam qubits para manter operando rob\u00f4s equipados com intelig\u00eancia artificial. Eles realizam todas as tarefas perigosas e simplesmente mon\u00f3tonas. Ao passear pelo parque, voc\u00ea olha ao redor e v\u00ea rob\u00f4s de todos os tipos. Criaturas humanoides passeiam c\u00e3es, vendem sorvetes, consertam fia\u00e7\u00f5es el\u00e9tricas, varrem o ch\u00e3o. Alguns modelos substituem animais de estima\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Obtivemos a capacidade de desvendar todos os mist\u00e9rios do universo e examinar nosso pr\u00f3prio interior. A medicina alcan\u00e7ou um novo n\u00edvel \u2014 novos medicamentos est\u00e3o sendo desenvolvidos toda semana. Podemos prever e identificar onde est\u00e3o os recursos escassos, como g\u00e1s e petr\u00f3leo. O problema do aquecimento global foi resolvido, as maneiras de economizar energia foram otimizadas, e nas cidades n\u00e3o h\u00e1 mais engarrafamentos. O computador qu\u00e2ntico n\u00e3o apenas controla todas as m\u00e1quinas rob\u00f3ticas, mas tamb\u00e9m garante um tr\u00e1fego livre: monitora a situa\u00e7\u00e3o nas estradas, ajusta rotas e assume o controle dos motoristas quando necess\u00e1rio. Assim pode ser a era qu\u00e2ntica. <\/p>\n

A Corrida do Ouro Qu\u00e2ntico<\/h3>\n

\nAs perspectivas de aplica\u00e7\u00e3o s\u00e3o impressionantes, por isso os investimentos em desenvolvimento qu\u00e2ntico est\u00e3o crescendo a cada ano. O mercado global de computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica foi avaliado em 81,6 milh\u00f5es de d\u00f3lares em 2018. Especialistas da Market.us prev\u00eaem que at\u00e9 2026 ele alcance 381,6 milh\u00f5es de d\u00f3lares. Isso significa um aumento m\u00e9dio de 21,26% ao ano de 2019 a 2026. <\/p>\n

Esse crescimento \u00e9 impulsionado pelo uso crescente da criptografia qu\u00e2ntica em aplica\u00e7\u00f5es de seguran\u00e7a e \u00e9 resultado dos investimentos de partes interessadas no mercado de computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica. No in\u00edcio deste ano, segundo uma an\u00e1lise da revista cient\u00edfica Nature, investidores privados financiaram pelo menos 52 empresas de tecnologias qu\u00e2nticas em todo o mundo. Grandes players como IBM, Google, Alibaba, Microsoft, Intel e D-Wave Systems est\u00e3o trabalhando na cria\u00e7\u00e3o de um computador qu\u00e2ntico praticamente aplic\u00e1vel. <\/p>\n

Sim, enquanto os recursos financeiros que entram nesta \u00e1rea anualmente representam um gasto pequeno (para compara\u00e7\u00e3o: em 2018, os investimentos em IA alcan\u00e7aram 9,3 bilh\u00f5es de d\u00f3lares). Mas esses n\u00fameros s\u00e3o significativos para um setor ainda imaturo, que n\u00e3o pode se orgulhar de resultados de efici\u00eancia.<\/p>\n

Solu\u00e7\u00e3o de problemas qu\u00e2nticos<\/h3>\n

\n\u00c9 importante entender que, at\u00e9 hoje, a tecnologia ainda est\u00e1 em sua inf\u00e2ncia. Foram criados apenas prot\u00f3tipos de m\u00e1quinas qu\u00e2nticas e sistemas experimentais isolados. Eles s\u00e3o capazes de executar algoritmos fixos de baixa complexidade. O primeiro computador de 2 qubits foi criado em 1998, e a humanidade levou 21 anos para levar os dispositivos a um n\u00edvel adequado, o chamado \"supremacia qu\u00e2ntica\". Esse termo foi introduzido pelo professor do Instituto de Tecnologia da Calif\u00f3rnia, John Preskill. E significa a capacidade de dispositivos qu\u00e2nticos de resolver problemas mais rapidamente do que os computadores cl\u00e1ssicos mais poderosos. <\/p>\n

A revolu\u00e7\u00e3o nesta \u00e1rea foi realizada pela empresa californiana Google. Em setembro de 2019, a corpora\u00e7\u00e3o anunciou que seu dispositivo de 53 qubits, Sycamore, conseguiu realizar um c\u00e1lculo que levaria 10.000 anos ao supercomputador mais avan\u00e7ado, em apenas 200 segundos. A declara\u00e7\u00e3o gerou muitas controv\u00e9rsias. Na IBM, esses c\u00e1lculos foram categoricamente contestados. Em seu blog, a empresa informou que seu supercomputador Summit resolveria essa tarefa em 2,5 dias. E tudo o que \u00e9 necess\u00e1rio para isso \u00e9 aumentar a capacidade de armazenamento. Embora na pr\u00e1tica a diferen\u00e7a n\u00e3o tenha sido t\u00e3o colossal, o Google realmente foi o primeiro a alcan\u00e7ar a 'superioridade qu\u00e2ntica'. E isso \u00e9 um marco importante nas pesquisas computacionais. Mas n\u00e3o mais que isso. O feito do Sycamore \u00e9 puramente demonstrativo. Ele n\u00e3o tem aplica\u00e7\u00e3o pr\u00e1tica e \u00e9 in\u00fatil para resolver tarefas reais. <\/p>\n

O principal problema \u00e9 o hardware. Enquanto os bits de computa\u00e7\u00e3o tradicionais t\u00eam valor 0 ou 1, no estranha mundo qu\u00e2ntico, os qubits podem estar em ambos os estados ao mesmo tempo. Essa propriedade \u00e9 chamada de superposi\u00e7\u00e3o. Os qubits s\u00e3o semelhantes a pi\u00f5es girat\u00f3rios: eles giram ao mesmo tempo no sentido hor\u00e1rio e anti-hor\u00e1rio, movendo-se para cima e para baixo. Se voc\u00ea acha isso confuso, saiba que est\u00e1 em boa companhia. Richard Feynman uma vez disse: 'Se voc\u00ea acha que entende a mec\u00e2nica qu\u00e2ntica, ent\u00e3o voc\u00ea n\u00e3o a entende'. Palavras ousadas de um homem que ganhou o Pr\u00eamio Nobel por\u2026 mec\u00e2nica qu\u00e2ntica.<\/p>\n

Portanto, os qubits s\u00e3o extremamente inst\u00e1veis e sens\u00edveis a fatores externos. Um carro passando pela janela do laborat\u00f3rio, o ru\u00eddo interno do sistema de resfriamento, uma part\u00edcula c\u00f3smica passando \u2014 qualquer interfer\u00eancia aleat\u00f3ria, qualquer intera\u00e7\u00e3o quebra a sua sincronia e eles decoerem. Isso \u00e9 devastador para os c\u00e1lculos. <\/p>\n

A quest\u00e3o crucial para o desenvolvimento da computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica \u00e9 qual solu\u00e7\u00e3o de hardware, dentre as muitas investigadas, garantir\u00e1 a estabilidade dos qubits. Quem resolver o problema da viola\u00e7\u00e3o da coer\u00eancia e fizer os computadores qu\u00e2nticos t\u00e3o comuns quanto as placas gr\u00e1ficas ganhar\u00e1 o Pr\u00eamio Nobel e se tornar\u00e1 a pessoa mais rica do mundo. <\/p>\n

Caminho para a comercializa\u00e7\u00e3o<\/h3>\n

\nEm 2011, a empresa canadense D-Wave Systems Inc. foi a primeira a vender computadores qu\u00e2nticos, embora sua utilidade seja limitada a determinadas tarefas matem\u00e1ticas. Nos pr\u00f3ximos meses, milh\u00f5es de desenvolvedores poder\u00e3o come\u00e7ar a usar processadores qu\u00e2nticos na nuvem \u2014 a IBM promete oferecer acesso ao seu dispositivo de 53 qubits. Atualmente, 20 empresas j\u00e1 receberam essa privil\u00e9gio dentro do programa denominado Q Network. Dentre elas, est\u00e3o fabricantes como Samsung Electronics, montadoras como Honda Motor e Daimler, e empresas qu\u00edmicas como JSR e Nagase, al\u00e9m dos bancos JPMorgan Chase & Co. e Barclays. <\/p>\n

A maioria das empresas que hoje experimentam com computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica a v\u00ea como uma parte essencial do futuro. Sua miss\u00e3o principal agora \u00e9 descobrir o que funciona na computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica e o que n\u00e3o funciona. E estar prontas para serem as primeiras a implementar a tecnologia nos neg\u00f3cios quando ela estiver dispon\u00edvel. <\/p>\n

Organiza\u00e7\u00f5es de transporte. A Volkswagen, em parceria com a D-Wave, est\u00e1 desenvolvendo um aplicativo qu\u00e2ntico \u2014 um sistema de gest\u00e3o de tr\u00e2nsito. O novo programa permitir\u00e1 que organiza\u00e7\u00f5es de transporte p\u00fablico e empresas de t\u00e1xi em grandes cidades utilizem sua frota de forma mais eficiente e diminuam o tempo de espera dos passageiros. <\/p>\n

Setor de energia. A ExxonMobil e a IBM est\u00e3o promovendo a aplica\u00e7\u00e3o da computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica na energia. Elas est\u00e3o focadas no desenvolvimento de v\u00e1rias novas tecnologias energ\u00e9ticas, aumentando a efici\u00eancia energ\u00e9tica e reduzindo as emiss\u00f5es de gases de efeito estufa. A escala e a complexidade dos desafios enfrentados pelo setor de energia v\u00e3o al\u00e9m dos computadores tradicionais modernos e s\u00e3o adequadas para testes qu\u00e2nticos. <\/p>\n

Empresas farmac\u00eauticas. O Accenture Labs colabora com a 1QBit, uma empresa desenvolvedora de software qu\u00e2ntico. Em apenas 2 meses, eles passaram da pesquisa para a valida\u00e7\u00e3o de conceito \u2014 a aplica\u00e7\u00e3o de um aplicativo para modelar intera\u00e7\u00f5es moleculares complexas em n\u00edveis at\u00f4micos. Gra\u00e7as ao poder da computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica, agora \u00e9 poss\u00edvel analisar mol\u00e9culas maiores. O que isso traz de benef\u00edcio para a sociedade? Novos medicamentos com menos efeitos colaterais.<\/p>\n

Setor financeiro. Tecnologias baseadas nos princ\u00edpios da teoria qu\u00e2ntica est\u00e3o atraindo cada vez mais o interesse dos bancos. Eles est\u00e3o interessados em processar transa\u00e7\u00f5es, neg\u00f3cios e outros tipos de dados o mais r\u00e1pido poss\u00edvel. Barclays e JP Morgan Chase (com a IBM), bem como NatWest (com a Fujitsu), j\u00e1 est\u00e3o conduzindo seus experimentos no desenvolvimento de software especializado. <\/p>\n

A ado\u00e7\u00e3o por grandes corpora\u00e7\u00f5es e o surgimento de pioneiros qu\u00e2nticos empreendedores indicam a viabilidade comercial da computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica. J\u00e1 estamos vendo aplica\u00e7\u00f5es de computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica para problemas do mundo real \u2014 desde o aumento da efici\u00eancia energ\u00e9tica at\u00e9 a otimiza\u00e7\u00e3o de rotas de transporte. E \u00e9 importante destacar que o valor da tecnologia crescer\u00e1 \u00e0 medida que ela se desenvolver.
\n
Fonte: habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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