A busca pela superioridade quântica: uma corrida em curso | NTT DATA

qua, 12 julho 2023

A busca pela superioridade quântica: uma corrida em curso

A computação quântica é capaz de efetuar cálculos e resolver problemas com uma velocidade e eficiência que excede em muito as capacidades dos computadores tradicionais. E essa é a principal razão pela qual está a estabelecer um novo paradigma nas tecnologias de informação. A principal diferença entre estas duas tecnologias reside na sua estrutura de base: ao contrário dos bits clássicos, que estão limitados a dois estados (0 ou 1), os computadores quânticos utilizam qubits ou bits quânticos, que, graças ao fenómeno da sobreposição, podem existir em múltiplos estados entre 0 e 1 simultaneamente.

Esta caraterística singular permite que os computadores quânticos processem e analisem uma enorme quantidade de informação em paralelo, efetuando cálculos a uma velocidade exponencialmente superior se comparados com os sistemas clássicos. Em resultado, os algoritmos quânticos podem ser extraordinariamente eficientes, dando a esta tecnologia o potencial para resolver problemas que atualmente parecem intransponíveis. Estes desafios podem abranger uma vasta gama de domínios, desde a criptografia à medicina, até à luta contra as alterações climáticas e à aplicação de inteligência artificial.

Não há dúvida de que estamos a assistir a um claro salto no que diz respeito ao desenvolvimento das tecnologias quânticas. No entanto, as potenciais aplicações desta forma de computação ainda se encontram numa fase exploratória ou emergente. A principal razão reside no facto de existirem ainda numerosos desafios técnicos e práticos a ultrapassar, incluindo questões relacionadas com o fabrico de computadores quânticos e as tecnologias necessárias para o seu funcionamento. Apesar destes obstáculos, espera-se que esta tecnologia tenha um impacto notável em numerosos sectores nos próximos anos, chegando mesmo a revolucionar indústrias por inteiro.

Por exemplo, a capacidade de efetuar operações matemáticas de alta precisão terá um grande impacto na medicina e na indústria farmacêutica, uma vez que a aplicação de cálculos quânticos à estrutura molecular e aos materiais permitirá o desenvolvimento de novos medicamentos e conduzirá a grandes avanços na medicina personalizada. O sector financeiro será outro grande beneficiário, pois a capacidade de efetuar análises de risco e avaliações de ativos de forma otimizada ajudará os investidores a tomar decisões mais informadas, reduzindo assim o risco de perdas financeiras.

As aplicações de computação quântica podem também ser alargadas à simulação de modelos climáticos altamente complexos; à otimização de rotas de transporte, como a gestão e reorganização do tráfego aéreo para responder a situações imprevistas; e à análise de grandes conjuntos de dados para melhorar a precisão e a velocidade da aprendizagem automática, baseada em inteligência artificial, entre outras.

Em termos de aplicações criptográficas, a utilização de chaves quânticas vai oferecer uma maior proteção às comunicações, detetando possíveis intrusões e impedindo a interceção de cifras e palavras-passe. Tem também o potencial de quebrar muitos dos atuais sistemas de encriptação, o que incentivará uma mudança de estratégia nas empresas e nações em termos de inteligência e cibersegurança.

Embora o investimento em aplicações comerciais de computação quântica seja atualmente ainda modesto, em comparação com outras tecnologias, prevê-se que seja de cerca de 5 mil milhões de dólares até 2029, o que representa um aumento de mais de 30% em comparação com o investimento atual. A este respeito, os Estados Unidos estão entre os países que mais investem no seu desenvolvimento, enquanto a China lidera o número de patentes registadas para esta tecnologia, seguida de perto pelo Japão.

No entanto, a corrida quântica não é apenas uma questão de nações, mas também de organizações. As empresas também começam a preparar-se para se tornarem atores de referência no seu desenvolvimento. As grandes empresas tecnológicas estão a formar equipas especializadas e a identificar os cenários mais relevantes para os seus modelos de negócio. O seu objetivo é avaliar as vantagens que podem retirar desta ferramenta e afinar tanto os algoritmos que utilizam, como as suas fontes de dados.

O investimento na formação e no desenvolvimento de talentos neste domínio é essencial para que tanto as empresas como os países possam maximizar os seus benefícios. Isto inclui a formação de cientistas e engenheiros, bem como a criação de programas de educação e formação para introduzir mais pessoas neste domínio. É importante notar que a computação quântica ainda está na sua fase inicial de desenvolvimento e já mencionámos que existem desafios técnicos significativos a ultrapassar antes desta se tornar uma tecnologia amplamente utilizada.

A computação quântica pode ter vantagens significativas sobre a computação clássica em certos domínios, mas é crucial identificar e compreender onde e como essas vantagens podem ser aplicadas. Não se espera que os computadores quânticos substituam os computadores clássicos em todas as tarefas, mas é provável que ambas as tecnologias coexistam e que cada uma seja utilizada nos processos em que é mais valiosa.

Em resumo, estamos a assistir a uma aceleração dos esforços das empresas e das nações no sentido de se tornarem organizações preparadas para o quantum. Isto significa não só investir em tecnologia, mas também em formação, investigação e desenvolvimento, para além da necessidade de adotar uma mentalidade de constante mudança e adaptação. Desta forma, poderemos enfrentar com êxito os desafios e aproveitar as oportunidades desta nova corrida quântica.


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