A computação quântica ainda não está avançada o suficiente para ajudar a conter a disseminação desse surto de coronavírus. Mas esse campo emergente da computação quase certamente ajudará cientistas e pesquisadores a enfrentar crises futuras.

"Podemos comprimir a taxa em que descobrimos, por exemplo, um tratamento ou uma abordagem para isso? ”questiona Dario Gil, o diretor da IBM Research. “O objetivo é fazer tudo o que fazemos hoje em termos de descoberta de materiais, química, coisas assim, (in) fatores de 10 vezes melhor, 100 vezes melhor, "

E essa, ele diz, "pode ​​mudar o jogo."

A computação quântica é a próxima grande novidade na computação, e promete avanços exponenciais em inteligência artificial e aprendizado de máquina na próxima década e além, levando a avanços potenciais em saúde e produtos farmacêuticos, fertilizantes, energia da bateria, e serviços financeiros.

Para um consumidor com fundo de aposentadoria, "computadores quânticos nos próximos 10 a 15 anos ... podem ajudá-lo a tomar melhores decisões financeiras pessoais por meio dos cálculos que seu corretor está fazendo, "diz Bob Sutor, um vice-presidente de pesquisa da IBM com a tarefa de conduzir o ecossistema de computação quântica.

IBM, com 15 sistemas quânticos implantados, está na vanguarda da computação quântica. U.S. TODAY recentemente fez um tour por um laboratório quântico em Yorktown Heights, Nova york.

Mas Google, Amazonas, Intel, A Microsoft e a Honeywell estão entre outras firmas de tecnologia que trabalham na área, assim como várias startups globais apoiadas por capital de risco.

O governo dos EUA, que está em uma corrida quântica contra a China, também deu apoio. No final de 2018, O presidente Trump sancionou o National Quantum Initiative Act como lei para financiar a pesquisa quântica no valor de US $ 1,2 bilhão em um período de cinco anos.

Aqui está um guia para ajudar a desmistificar a computação quântica, sobre a qual você certamente ouvirá muito mais nos próximos anos.

O que é computação quântica?

Não é fácil entender a computação quântica ou o campo da física que ela utiliza, mecânica quântica. Mas essas máquinas - custam milhões - são projetadas para modelar a natureza.

Em termos mais simples, eles são exponencialmente mais poderosos do que os que consideramos computadores clássicos, cujas unidades fundamentais básicas são expressas em 1s ou 0s - ou bits. A computação quântica dá um salto quântico com o que é conhecido como bits quânticos ou "qubits" para abreviar.

Pense assim:se você jogar uma moeda, vai cair como cara ou coroa, ou naqueles termos clássicos de computador, 1s e 0s. Mas qual é o estado dessa moeda quando ainda está girando? É aí que estão os qubits, não necessariamente como 1 ou 0, mas como todas as possibilidades intermediárias.

Agora, vamos levar a analogia adiante. Se você lançar duas moedas no mundo físico, a cara ou coroa de uma moeda não tem relação com a outra. Qubits, no entanto, podem ser emaranhados em vários estados ao mesmo tempo.

"Este é um daqueles momentos do tipo" A Terra não é plana ", "Gil diz." Há realmente uma revolução acontecendo. "

Como são os computadores quânticos

Um chip de computador quântico é mantido a uma temperatura mais fria do que o espaço sideral em um cilindro que faz parte de um elaborado aparato refrigerado. O sistema tem mais de 2, 000 componentes, incluindo resfriadores de tubo de pulso, supercondutoras de linhas coaxiais, uma câmara de mistura e vários circuitos. Assemelha-se a um lustre chique.

Em que estágio está a computação quântica?

Em maio de 2016, A IBM se tornou a primeira empresa a colocar um computador quântico na nuvem, onde qualquer pessoa com conhecimento de computação poderia realizar experimentos.

Atualmente, mais de 150 bilhões de programas e execuções foram executados nas máquinas quânticas da IBM, por mais de 200, 000 usuários registrados em mais de 140 países. Existem mais de 12, 000 usuários ativos mensais, e, em um dia típico, as máquinas na nuvem operam mais de 400 milhões de circuitos quânticos.

A IBM diz que assinou contratos em torno do quantum com mais de 100 universidades, laboratórios e empresas nacionais.

Por exemplo, pesquisadores quânticos da IBM estão se unindo a colegas da Daimler, controladora da Mercedes-Benz, para desenvolver baterias de próxima geração para veículos elétricos. A IBM também está fazendo parceria com a Delta Air Lines para explorar oportunidades quânticas no negócio de viagens.

Em outubro passado, O Google disse que alcançou o que foi descrito como "supremacia quântica". Ele foi capaz de realizar um cálculo em 200 segundos que supostamente levaria um supercomputador clássico de última geração cerca de 10, 000 anos para controlar.

A IBM recuou. A empresa argumentou na época que uma simulação ideal da mesma tarefa pode ser realizada em um sistema clássico em 2 dias e meio e com muito mais fidelidade, que disse que era um conservador, estimativa do pior caso.

Gil disse aos EUA HOJE que "as pessoas não estão fazendo distinção do que é um experimento de laboratório, versus o que é um sistema real. "

As reivindicações em torno da computação quântica continuam chegando.

Só esta semana, A Honeywell anunciou o que disse ser "o computador quântico mais poderoso até agora, "definido para um lançamento em meados de 2020. A Honeywell formou uma parceria estratégica com o JPMorgan Chase em torno de soluções financeiras que exploram o quantum. O JPMorgan também faz parte do ecossistema quântico da IBM.

Mas ainda é cedo. Gil diz que a computação quântica hoje está praticamente no mesmo lugar em que a inteligência artificial estava em 2010.

Seu colega da IBM, Sutor, diz:"Só para ficar claro, ninguém no planeta possui um computador quântico que possa hoje fazer melhor do que nossos computadores clássicos. "

Mas a IBM diz que pode dobrar a potência de um computador quântico a cada ano, e em algum ponto cruzar um limiar no qual as máquinas quânticas podem saltar computadores clássicos, pelo menos para resolver certos tipos de problemas.

Existem riscos de segurança?

Poderia ser. Grandes futuros computadores quânticos "tolerantes a falhas" - e esses computadores ainda não estão chegando - têm o potencial de quebrar os sistemas de criptografia atuais. A IBM está trabalhando com o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) na mudança dos padrões de criptografia que prometem manter os sistemas quânticos eficientes e, ao mesmo tempo, mantê-los seguros.

Embora as ameaças à segurança possam estar a anos de distância, Gil destaca a urgência de se preparar agora. "Você não pode simplesmente sentar e ignorar o problema, "Gil diz.

Mesmo daqui a alguns anos, você não deve esperar ter um computador quântico em sua mesa.

Mas a tecnologia possibilitada pelos computadores quânticos começará a se inserir no suporte e tornar os aplicativos de consumo mais poderosos. E a sociedade se beneficiaria se os computadores quânticos pudessem impedir uma pandemia potencial antes mesmo de ela realmente começar.

"A própria natureza é um grande computador, "Sutor diz, na forma como os átomos, as moléculas e a luz interagem. "Podemos aprender o suficiente sobre como ele realmente faz isso e aproveitá-lo para nossas próprias necessidades de computação com os problemas mais difíceis que temos?"