Computador quântico: especialista aponta como Alagoas pode se beneficiar da supertecnologia que promete revolucionar o mundo

Os computadores quânticos, que utilizam as leis da física quântica para ampliar o seu poder de processamento, já estão sendo aperfeiçoados em países como Estados Unidos, China, Alemanha. Mas o Brasil não está de fora dessa corrida.

A computação quântica aplicada em áreas específicas pode gerar ganhos e avanços extraordinários. Por isso, muitos estados brasileiros já estão investindo em pesquisa e capacitação de pessoas para trabalhar com a tecnologia. É o caso de Alagoas, que já investe em pesquisa nessa área.

👨🏻‍🔬Mas como esses computadores operam e o que faz deles máquinas tão excepcionais?

Para responder a essas e outras perguntas, o g1 entrevistou o pesquisador do Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer e membro do Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônico (IEEE), Gabriel Gomes de Oliveira, que falou sobre vantagens e desafios da computação quântica.

O g1 conversou também com o pesquisador e engenheiro de machine learning do Centro de Inovação Edge da Universidade Federal de Alagoas (Ufal), Davi Barros. Ele deu uma panorama de como a tecnologia pode ser usada em diferentes setores do Estado.

A potencialidade dos computadores quânticos é indiscutível, a começar por seu processador, que é do tamanho de uma pastilha e que tem a capacidade de realizar cálculos complexos de forma exponencial.

Contudo, o armazenamento e o processamento de informações dependem de um superresfriamento, o que está longe de ser barato. Esses computadores funcionam em temperaturas próximas do zero absoluto, a mais baixa possível no universo.

Mas para entender como opera uma máquina quântica é preciso entender o funcionamento dos computadores clássicos.

💠O computador clássico utiliza bits, que são unidades de informação que atuam em estado binário, podendo ser 0 ou 1. Esses computadores realizam cálculos de forma sequencial, ou seja, um passo de cada vez. Cálculos mais complexos podem levar bilhões de anos para serem resolvidos com um computador convencional.

💠O computador quântico utiliza qubits, que atuam em superposição de estados (podendo ser 0 e 1 simultaneamente), o que possibilita a realização de cálculos em paralelo e simulações complexas na velocidade do pensamento. Tudo isso utilizando princípios da física quântica.

📈Na prática, essa capacidade possibilita a simulação de sistemas quânticos de forma precisa e a criação de padrões complexos a partir da análise de conjuntos de dados.

Esses computadores têm a capacidade de revolucionar diversas áreas da ciência, como aponta o pesquisador do CTI Renato Archer.

"Atualmente a computação quântica é utilizada para inúmeros fins de pesquisa, possibilitando a criação de medicamento mais avançados, qualificando o processo de cura de pacientes e até mesmo na área da segurança cibernética. A perspectiva é que a computação quântica se torne cada vez mais eficiente e utilizada", disse Gabriel Gomes de Oliveira.

Alguns setores podem ser beneficiados com o emprego da computação quântica, como é o caso da indústria. No ano passado, o setor representou cerca de 14% do PIB total de Alagoas, sendo um importante motor de desenvolvimento econômico do Estado.

Davi Barros destaca que são inúmeras as aplicações e possibilidades da computação quântica.

Mas quais são os desafios para tornar a computação quântica comercialmente viável? Gabriel Gomes de Oliveira responde.

"Tem o custo, a escalabilidade e até mesmo estrutura de resfriamento, haja visto que muitos tipos de supercondutores exigem condições extremas, como temperaturas variando de 0 até -273,15 °C. Ainda falta mão de obra especializada, sem falar nos desafios de hardware, como por exemplo, a correção de erros quânticos, o desafio de software e algoritmos", exemplificou.

Com uma sobreposição quântica, esses computadores são capazes de descriptografar em segundos códigos complexos e documentos secretos, o que coloca em risco a proteção de dados. Para Gabriel Gomes de Oliveira esse problema será resolvido com o próprio uso da tecnologia quântica.

"A economia digital não permanecerá 'desprotegida' por muito tempo. Apesar da habilidade dos computadores quânticos de comprometer a criptografia atual representar uma ameaça concreta e próxima, a comunidade global de segurança já está empenhada no desenvolvimento e na implementação de soluções de criptografia pós-quântica. A segurança e a proteção de dados continuarão a se desenvolver, ajustando-se a essa nova era tecnológica para preservar a privacidade e a integridade de nossa vida digital", afirmou.

Os primeiro protótipos de computadores quânticos surgiram na década de 1980, o que foi se aprimorando com o tempo e com o trabalho colaborativo de vários pesquisadores.

Hoje, gigantes como a Microsoft, Google, IBM e Amazon, estão entre os principais líderes em pesquisa e desenvolvimento da computação quântica. A China também se destaca nessa corrida ao produzir computadores quânticos em ritmo frenético.

Com tantas pesquisas e investimentos bilionários não vai demorar muito para que a humanidade desfrute dos benefícios gerados pela revolução tecnológica quântica.