O que é o marco histórico na computação quântica alcançado pelo Google e o que ele representa para o futuro

Redação Hypeness Acreditamos no poder da INSPIRAÇÃO. Uma boa fotografia, uma grande história, uma mega iniciativa ou mesmo uma pequena invenção. Todas elas podem transformar o seu jeito de enxergar o mundo.

A computação quântica teve um capítulo especial em sua história escrito pelo Google na quarta-feira, dia 23. Um time de pesquisadores da empresa de tecnologia sediada em Mountain View, Califórnia, publicou um artigo na revista Nature, uma das mais valorizadas do mundo na comunidade científica, sobre um feito que pode ser considerado um verdadeiro marco no universo tecnológico: a ‘supremacia quântica‘.

Este seria um feito histórico que pode revolucionar a maneira como a humanidade processa e compreende dados, impactando áreas que vão desde a de medicamentos, passando pela indústria e alcançando a segurança cibernética. Considerado por especialistas como o ‘Santo Graal‘ da computação quântica, a supremacia quântica foi alcançada pelo Sycamore, chip de computação quântica do Google.

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O complexo sistema do Sycamore, do Google, para a computação quântica

Um complexo sistema e emaranhado de processadores, fios, resfriadores e outros circuitos permitiu ao chip solucionar um problema que levaria milhares de anos para ser resolvido por computadores tradicionais em míseros 200 segundos, de uma maneira sem precedentes na computação.

Entretanto, rivais como a IBM questionam o feito, dizendo que ele não é tão revolucionário quanto parece e que existem atualmente outras tecnologias que poderiam atingir o mesmo resultado, apesar de levar mais tempo.

Para compreendermos o tamanho do marco histórico alcançado pelo Google na computação quântica, seus questionamentos e o que este momento representa para o futuro, o Hypeness responde às principais perguntas relacionadas ao feito do chip Sycamore. Confira!

O que é computação quântica

A computação quântica ainda é uma área que pode parecer distante do público em geral, mas já existe uma verdadeira disputa de narrativa entre as gigantes do setor. Intel, Microsoft, e Alibaba já estão investindo na tecnologia, que tem no Google e na IBM as cabeças-de-chave dessa disputa.

Além disso, a China já investiu US$ 400 milhões em um laboratório nacional de pesquisas quânticas, enquanto os Estados Unidos prometeram investir investir US$ 1,2 bilhão em pesquisas sobre física quântica, incluindo computadores, diz o G1.

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Partes do sistema de computação quântica do Google

A computação quântica pode ser definida como o tipo de computação que aplica os princípios da Mecânica Quântica (ramo da Física que estuda o comportamento de moléculas, átomos, elétrons e outras partículas subatômicas) à Ciência da Computação, explica o site especializado Tecmundo. O objetivo é processar grandes volumes de informações e permitir que problemas e cálculos complexos possam ser resolvidos em uma velocidade assustadoramente maior do que os computadores tradicionais.

Enquanto os nossos laptops e outros computadores convencionais usam ‘bits’, aqueles conjuntos de algarismos um e zero, como base em seus cálculos, a computação quântica utiliza os qubits, que têm propriedades quânticas que permitem combinar 0 e 1 ao mesmo tempo, conta o Link Estadão. Os bits usados pelos equipamentos tradicionais representam ‘sim’ e ‘não’, ou ‘ligado’ e ‘desligado’, e combinados eles podem ser usados para lidar com tarefas lógicas.

Já a computação quântica “utiliza uma propriedade de partículas subatômicas nas quais elas podem existir simultaneamente em diferentes estados. Um bit quântico, ou qubit, pode ser um e zero ao mesmo tempo. No jargão, isso é chamado de superposição”, complementa o mesmo texto. A superposição permite que mais de um cálculo seja executado ao mesmo tempo e traz a chance de realizar cálculos complexos em um curto período de tempo.

Além disso, outra propriedade das partículas subatômicas utilizadas na computação quântica é que elas estão interligadas, em sintonia, e por isso podem influenciar o comportamento uma da outra. Essa ‘habilidade‘ do qubit aumenta muito o poder de processamento de dados em relação aos bits convencionais.

Reunião de equipe do Google com o presidente Sundar Pichai

O que o Google fez

O Google explicou em um artigo a importância do marco atingido pela empresa no que se refere à computação quântica, afirmando que este é um ‘momento de possibilidade’ que pode ser comparado com a construção do primeiro foguete que deixou a gravidade da Terra e foi para o espaço. “A computação quântica nos dá a chance de alcançar diversas aplicações práticas e melhorar o mundo de maneiras que a computação clássica não permitiria sozinha”, escreveu Sundar Pichai, presidente do Google.

O case de sucesso foi o Sycamore, que segundo os pesquisadores afirmam no artigo, conseguiu realizar um cálculo complexo em torno de 200 segundos. Esse mesmo cálculo seria realizado em mais de 10 mil anos por um supercomputador ‘clássico‘, segundo o mesmo texto. O processador tinha 54 qubits, sendo que 53 funcionaram durante os testes.

Porém, para esse processador funcionar é necessária uma estrutura extremamente complexa, já que o qubit só funciona em condições muito particulares. É necessária a ausência de ruído e de oscilação elétrica e também baixar as temperaturas a um nível próximo do zero Kelvin, o zero absoluto, ou -273 °C. Afinal, os qubits são bastante delicados e só funcionam nessas temperaturas, quando alcançam propriedades da mecânica quântica, explica o G1.

A gigante de tecnologia Google

Não é bem assim

A IBM já se pronunciou questionando o destaque do feito que o Google alega ter conseguido. A companhia diz ter um modelo para o Summit, seu supercomputador clássico, que solucionaria em dois dias e meio o problema que o Sycamore, do Google, solucionou em 200 segundos.

Como conta a Agência Estado, a crítica principal é a de que o modelo do Google para estimar o cálculo de 10 mil anos numa máquina clássica é exagerado, o que derrubaria a tese de que o Google alcançou a supremacia quântica. Além disso, o feito do Google seria uma vantagem quântica, já que resolveu um problema complexo mais rápido, mas que ainda assim poderia ser solucionado por computadores clássicos (em mais tempo, claro).

Prédio da IBM

Possibilidades e desafios

Apesar dos questionamentos, a computação quântica reserva uma série de possibilidades para a nossa vida prática. Uma das áreas que pode ser impactada é o machine learning, ou o aprendizado de máquinas, que por meio da computação quântica podem aprender de forma mais rápida e eficiente.

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Outra aplicação da tecnologia entregue pelo Sycamore é na química. Afinal, a computação quântica permitirá destrinchar complexidades moleculares,fazer simulações de interações química e tornar possível a descoberta de novos medicamentos e materiais.

Entretanto, uma das áreas que mais sofrerá um impacto negativo da computação quântica é a criptografia, que hoje nos permite fazer transações bancárias de maneira mais segura, ou estar menos vulneráveis a invasões no WhatsApp. Isso acontece porque o aumento na capacidade de processamento oferecido pela computação quântica torna mais fácil a resolução dos cálculos complexos que garantem a segurança da criptografia.

Apesar disso, especialistas admitem que será preciso desenvolver mais a computação quântica antes dela ter uma aplicação no mundo real, mas o feito do Google já é um indicativo de que nada será como antes, e que estamos próximos de uma revolução.

Sundar Pichai, presidente do Google