0 ou 1? Computação quântica

Mario Pires de Almeida Filho, especialista em redes de telecom

A computação quântica

 

  Pois bem, é com os mesmos princípios desvendados pelas física e mecânica quânticas que a computação quântica se baseia e evoluiu em trabalhos que aceleraram na década de 1960 e ainda mais a partir da década de 1980.

  Na computação quântica, a menor unidade de informação é qubit (quantum bits), que diferente do bit da computação tradicional, que assume apenas um valor por vez (0 ou 1), pode apresentar dois estados, 0 ou 1, simultaneamente.

  Na verdade uma composição ou superposição de 0 ou 1 com fatores de probabilidade distintos, que dependem da composição do sistema e mantém os dois estados, simultaneamente, até a hora da sua medição ou solução.

  Com isso, a dimensão da solução fica muito ampliada, pois a cada qubit adicionado ao sistema, a capacidade computacional dobra exponencialmente, diferente do computador tradicional que precisa aumentar a sua quantidade de transistores para ampliar a sua capacidade de processamento, esbarrando nos limites da Lei de Moore.

  O crescimento potencial, portanto, é de dois (pois são dois estados simultâneos) elevado ao número de qubits do sistema. Até recentemente, o número alcançado pelos sistemas de computação quântica existentes era de 2 elevado a 17, atualmente a IBM já possui sistemas capazes de processar 2 elevado a 50 quibits, simultaneamente, ou seja, são 2⁵⁰ soluções que podem ser alcançadas em apenas um ciclo computacional.

  Bom, o fato é que com a superposição e o emaranhamento de estados (interdependência de estados), a computação quântica é capaz de resolver cálculos e simulações de forma extraordinária, podendo até mesmo colocar em risco a segurança dos sistemas criptografados, já que uma das bases de uma quebra de segurança é a decomposição fatorial, coisa que um sistema quântico pode realizar em muito pouco tempo.

  Na verdade, a computação quântica também depende de uma evolução no desenvolvimento de sistemas que considerem novas formas de se codificar e escrever softwares.

  E aí chegamos ao ponto de hoje, em que podemos vislumbrar esta tecnologia mais próxima do mundo real, contribuindo com pesquisas e desenvolvimentos em diversas áreas como a química, medicina e biomedicina, sistemas financeiros, inteligência artificial e infinitas outras aplicações que são tão dependentes de cálculos complexos de forma rápida.

  Mas o que pega? Por que ainda não é uma realidade comercial, apesar de se aproximar desta condição?

  Isso se dá pela questão da estabilidade da informação. Algumas formas para se representar um qubit são a polarização de fótons ou orientação de elétrons, por exemplo, por si só partículas complicadas de se dominar. Para que isso ocorra, é necessário um resfriamento próximo de 0 grau Kelvin, o que explica o quão complexo e caro é a disponibilização de um sistema computacional quântico.

Mas com as evoluções recentes da tecnologia, principalmente nos últimos três anos e, notadamente, por parte da IBM em seu programa IBM-Q, nós, seres humanos comuns, já podemos explorar as capacidades da tecnologia, inclusive com sistemas disponibilizados na nuvem, kits de desenvolvimento, programas de aquisição de conhecimento, programas de parceria e muito mais, incluindo sistemas comerciais já em produção.

E é por isso que a computação quântica está ganhando visibilidade e destaque entre os temas emergentes mais quentes da atualidade, com o “grande barato” de ainda estar apenas começando uma verdadeira e profunda revolução, que vai afetar a vida de todos os seres deste planeta e quem sabe de outros.

Conheça os setores mais impactados pela inteligência artificial

Redação, Infra News Telecom

  O levantamento Artificial Intelligence in Every Sector, feito pela BSA – The Software Alliance, apontou as áreas mais impactadas pela inteligência artificial em todo o mundo. São elas:

Saúde e qualidade de vida

  Softwares que possibilitam aos pesquisadores encontrem tratamentos para doenças raras. Agora é possível analisar centenas de amostras, levando em conta drogas já existentes e compostos para possíveis novos tratamentos. A inteligência artificial também possibilita que médicos tomem decisões melhores ao lhes garantir acesso ao histórico médico completo de seus pacientes, assim como a relatórios detalhados, sugestões de diagnósticos e tratamentos formulados com base tanto nas informações do paciente quanto em estatísticas públicas.

Segurança

  A inteligência artificial ajuda as empresas a estarem sempre um passo à frente das ameaças cibernéticas ao prever possíveis riscos, mitigar ataques em tempo real, gerenciar o acesso a recursos e criptografar dados estratégicos. Isso tudo só é possível graças à análise de imensas quantidades de dados.

Infraestrutura

  Criar uma infraestrutura desenhada para o século 21 passa, obrigatoriamente, pela inteligência artificial. Ela viabiliza a construção de cidades mais inteligentes e seguras, por meio de sensores que monitoram a segurança e a fluidez do tráfego, identificam falhas em construções automaticamente e monitoram e controlam redes elétricas, facilitando a localização e o conserto de interrupções na distribuição.

Educação

  Ferramentas de inteligência artificial estão tornando possíveis tutorias digitais, currículos personalizados e programas de aprendizagem que se adaptam aos alunos. Planos de aula e atividades com níveis de dificuldade variáveis também podem estar à disposição dos professores, fazendo com que eles economizem tempo ao longo do ano letivo.

Varejo e negócios

  Negócios com uma grande base de clientes, como bancos, cadeias de restaurantes e grandes varejistas conseguem analisar a imensa quantidade de dados coletados todos os dias graças à inteligência artificial. Assim, eles conseguem ter insights sobre as preferências dos consumidores e sua própria performance. Isso melhora a experiência final do cliente e aumenta a eficiência do negócio. Softwares também ajudam a otimizar o design de produtos, usando dados para prever diversos cenários.

Agricultura

  Usando imagens captadas por drones, aviões e satélites e algoritmos, a inteligência artificial pode ajudar produtores ao redor do mundo a ganhar maior controle sobre suas safras, identificando o melhor momento para o plantio, monitorando lavouras e até prevendo o preço do seu produto.

  “A IA permite uma análise de dados que não seria possível para nenhum de nós, encontrando conexões que melhoram a qualidade e a exatidão da tomada de decisões”, explica o country manager da BSA – The Software Alliance, Antonio Eduardo Mendes da Silva. A BSA é a principal defensora global do setor de software perante governos e no mercado internacional.