Supremacia Quântica: A solução de computação que pode resolver problemas em velocidades quânticas

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  Previsão Quantumrun
• 20 de março de 2022

Resumo do insight

A computação quântica, usando qubits que podem existir simultaneamente como 0 e 1, abre portas para a resolução de problemas computacionais em velocidades muito superiores às dos computadores clássicos. Esta tecnologia tem o potencial de transformar indústrias, permitindo previsões complexas, decifrando códigos criptográficos e até mesmo replicando interações biológicas. A busca pela supremacia quântica levou a progressos notáveis, incluindo avanços significativos na amostragem de bósons, mas também levanta desafios como questões de compatibilidade, preocupações de segurança e considerações geopolíticas.

Contexto de supremacia quântica

A linguagem de máquina de um computador quântico faz uso de qubits que existem simultaneamente como 0 e 1 para explorar todos os caminhos possíveis, potencialmente resolvendo certos tipos de problemas computacionais com magnitudes mais rápidas do que os computadores clássicos. O conceito por trás da última abordagem é conhecido como computação quântica. A supremacia quântica, também conhecida como vantagem quântica, é um objetivo do campo da computação quântica que visa construir um computador quântico programável que possa resolver problemas que um computador clássico seria incapaz de resolver. Enquanto os computadores clássicos usam bits, os computadores quânticos usam qubits como unidade básica de informação.

Com o princípio da superposição, dois qubits podem existir em duas posições diferentes ao mesmo tempo. Os algoritmos quânticos exploram um conceito chamado emaranhamento quântico para correlacionar perfeitamente qubits, permitindo que um computador quântico demonstre sua supremacia. Esses computadores poderiam ser capazes de decifrar códigos criptográficos, replicar interações biológicas e químicas, bem como executar funções de previsão e orçamento imensamente complexas em uma ampla gama de aplicações industriais. 

A supremacia quântica tem registado progressos notáveis, com um dos avanços mais recentes vindo de Xanadu. Em junho de 2022, a empresa canadense de tecnologia quântica Xanadu relatou um avanço significativo na amostragem de bósons, usando loops de fibra óptica e multiplexação para detectar uma média de 125 a 219 fótons de 216 modos comprimidos, alegando uma aceleração 50 milhões de vezes maior do que experimentos anteriores, incluindo o do Google. Esta conquista sublinha a natureza dinâmica e em rápida evolução da computação quântica, com várias organizações a ultrapassar os limites da tecnologia.

Impacto disruptivo

A busca da supremacia quântica por parte dos gigantes da tecnologia e das nações é mais do que uma corrida pelo direito de se gabar; é um caminho para novas possibilidades computacionais. Os computadores quânticos, com a sua capacidade de realizar cálculos complexos a velocidades inimagináveis ​​com computadores clássicos, podem levar a avanços significativos em vários campos. Desde a melhoria da previsão meteorológica até à aceleração da descoberta de medicamentos, as aplicações potenciais são vastas. 

No entanto, o desenvolvimento da computação quântica também traz desafios e preocupações. As diferentes abordagens à computação quântica, como o uso de chips supercondutores pelo Google e o protótipo fotônico da China, indicam que ainda não existe um método padronizado. Esta falta de uniformidade pode levar a problemas de compatibilidade e dificultar a colaboração entre diferentes entidades. Além disso, o potencial dos computadores quânticos para quebrar os métodos de encriptação atuais levanta sérias preocupações de segurança que os governos e as empresas precisam de resolver.

O aspecto geopolítico da supremacia quântica também não pode ser ignorado. A competição entre superpotências como os EUA e a China neste domínio reflecte uma luta mais ampla pelo domínio tecnológico. Esta rivalidade pode impulsionar mais investimento e investigação, promovendo o crescimento nas indústrias relacionadas e na educação. No entanto, também representa o risco de criar divisões tecnológicas entre as nações, possivelmente conduzindo a tensões e desequilíbrios na influência global. A cooperação e as considerações éticas no desenvolvimento e implantação da tecnologia quântica serão fundamentais para garantir que os seus benefícios sejam partilhados de forma ampla e responsável.

Implicações da supremacia quântica 

Implicações mais amplas da supremacia quântica podem incluir:

• Modelos de negócios futuros usando computadores quânticos para fornecer soluções de negócios. 
• Uma evolução na segurança cibernética que tornará a criptografia existente obsoleta e forçará a adoção de soluções de criptografia quântica mais complexas. 
• Otimização da descoberta de medicamentos e processos de fabricação de empresas farmacêuticas e químicas. 
• Aprimorar os processos de otimização de portfólio usados ​​por empresas de serviços financeiros. 
• Gerando magnitudes de eficiência em todos os negócios que dependem de logística, por exemplo, varejo, entrega, remessa e muito mais. 
• A tecnologia quântica está se tornando o próximo ponto de investimento depois da inteligência artificial, levando a mais startups nesta área.

Questões a considerar

• Os computadores quânticos são prometidos há quatro décadas, quanto tempo você acha que levará para que eles sejam comercializados?
• Que outras indústrias podem ver impactos significativos da aplicação da supremacia quântica?