A computação quântica está chegando e está reinventando a indústria de tecnologia

Principais takeaways

• A computação quântica teve grandes avanços nos últimos anos.
• Essa tecnologia pode produzir computadores que calculam em velocidades incrivelmente altas em comparação com as máquinas típicas.
• A tecnologia de computação quântica afetará tudo, desde criptografia até medicina e finanças.

A computação quântica é uma ideia que está há muito tempo no reino da ficção científica. No entanto, os desenvolvimentos recentes fizeram com que parecesse cada vez mais uma realidade.

A ascensão da computação quântica facilmente acessível tem implicações significativas para a indústria de tecnologia e para o mundo como um todo. Com impactos potenciais em coisas como segurança cibernética, simulações e muito mais, os investidores estão observando esse setor de perto (e sendo investido).

O que é computação quântica?

A computação quântica se baseia na mecânica quântica, uma teoria fundamental da física que descreve como o mundo funciona no nível do átomo e das partículas subatômicas, para resolver problemas que os computadores tradicionais consideram muito complexos.

A maioria dos computadores quânticos depende do “bit quântico” ou qubit. Ao contrário dos bits tradicionais em um computador, que são definidos como 0 ou 1, os qubits podem ser definidos como zero, um ou uma superposição de 0 e 1. Embora a mecânica por trás disso seja altamente complexa, os qubits permitem que os computadores quânticos processem informações em uma fração do tempo que um computador tradicional poderia.

Para dar uma ideia da escala, 500 qubits podem representar a mesma informação que 2^500 bits normais. Enquanto um computador típico precisaria de milhões de anos para encontrar todos os fatores primos de um número de 2,048 bits (um número com 617 dígitos), um computador quântico pode fazer o trabalho em minutos.

A teoria quântica moderna foi desenvolvida na década de 1920. Os computadores apareceram logo depois disso, e ambas as tecnologias desempenharam um papel importante na Segunda Guerra Mundial. Com o tempo, os físicos começaram a fundir os dois campos da teoria quântica e da computação para criar o campo da computação quântica.

1998 viu o desenvolvimento de um computador quântico de dois bits, que serve como prova de conceito para a tecnologia. Outros desenvolvimentos aumentaram a contagem de bits e reduziram a taxa de erros.

Os pesquisadores acreditam que problemas atualmente muito grandes para serem resolvidos por computadores tradicionais podem ser resolvidos usando computadores quânticos.

Desenvolvimentos recentes

Dadas as melhorias substanciais que a computação quântica pode fornecer ao poder de computação, a pesquisa em computadores quânticos vem ocorrendo há décadas. No entanto, avanços importantes foram vistos nos últimos anos.

Na semana passada, engenheiros australianos anunciaram a descoberta de uma maneira de controlar elétrons dentro de pontos quânticos que executam portas lógicas sem a necessidade de um sistema grande e volumoso. Isso poderia ajudar na construção de computadores quânticos de tamanho razoável.

Além disso, pesquisadores do MIT desenvolveram recentemente uma arquitetura para computadores quânticos que permitirá a comunicação de alta fidelidade entre processadores quânticos, permitindo a interconexão de vários processadores.

Isso permite “implementações modulares de máquinas de grande escala construídas a partir de componentes individuais menores”, de acordo com Bharath Kanna, um dos principais autores do trabalho de pesquisa que descreve esse avanço.

“A capacidade de se comunicar entre subsistemas menores permitirá uma arquitetura modular para processadores quânticos, e isso pode ser uma maneira mais simples de escalar para tamanhos de sistema maiores em comparação com a abordagem de força bruta de usar um único chip grande e complicado.”

Além disso, uma empresa com sede em Maryland, IonQ, anunciou recentemente uma instalação de 65,000 pés quadrados que usará para fabricação e produção. A fábrica estará localizada em Bothell, WA, e é a primeira instalação dedicada à fabricação de computadores quânticos nos Estados Unidos.

Como isso afetará a indústria de tecnologia?

A computação quântica pode ter impactos maciços na indústria de tecnologia e no mundo.

Um dos maiores impactos será no mundo da cíber segurança. O Departamento de Segurança Interna acredita que um computador quântico poderá quebrar os métodos de criptografia atuais já em 2030.

Sem grandes desenvolvimentos em criptografia ou uma desaceleração nos avanços da tecnologia de computação quântica, poderíamos estar a menos de uma década de atores mal-intencionados serem capazes de visualizar tudo, desde informações pessoais de pessoas até segredos governamentais e militares.

Alguns grupos já estão participando de ataques “Armazenar agora, descriptografar depois”, que roubam dados criptografados e os armazenam com a expectativa de que possam decifrar a criptografia posteriormente.

A computação quântica também pode ter grandes efeitos na indústria médica. Por exemplo, máquinas quânticas poderiam ser usadas para modelar processos moleculares. Isso poderia ajudar com avanços na pesquisa de doenças e acelerar o desenvolvimento de medicamentos que salvam vidas.

Essas simulações podem ter impactos semelhantes em indústrias que dependem da ciência dos materiais, como a fabricação de baterias. Mesmo o setor financeiro poderiam se beneficiar da tecnologia, usando simulações para realizar análise de risco com mais precisão e otimizar as carteiras de investimento.

Dadas as suas capacidades de mudança mundial, não é surpresa que os governos tenham feito grandes investimentos na tecnologia, com mais de US$ 30 bilhões destinados a programas de pesquisa em todo o mundo.

O que significa para os investidores

A computação quântica tem o potencial de impactar quase todos os setores do mundo. Além de impactar a indústria de tecnologia, pode criar ondas de choque na indústria médica e financeira, ao mesmo tempo em que leva ao desenvolvimento de novos produtos ou materiais que se tornam parte da vida cotidiana.

Dada a relativa juventude da tecnologia, pode ser um desafio para os investidores encontrar maneiras de investir diretamente na computação quântica. Em vez disso, eles podem procurar investimentos em empresas que tenham interesse em computadores quânticos e que estejam prestes a se beneficiar de seu desenvolvimento, como empresas farmacêuticas.

A linha inferior

A ascensão da computação quântica pode significar que o mundo parecerá muito diferente daqui a alguns anos. Os investidores estarão procurando maneiras de lucrar com essa tecnologia revolucionária, e as oportunidades serão abundantes.

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