Computador quântico brasileiro inédito pode revolucionar setor

Os computadores quânticos são o próximo passo na evolução da computação, sendo capazes de processar informações contidas em partículas (como átomos, elétrons e luz) para resolver problemas complexos com segurança. Porém, eles ainda apresentam algumas limitações, principalmente por possuírem um único processador.

Um projeto de computador quântico desenvolvido por um engenheiro da Universidade de São Paulo (USP) prevê algo nunca feito antes: um supercomputador com múltiplas unidades de processamento, algo que aumentaria ainda mais as capacidades do dispositivo.

Computador quântico sem precedentes está sendo projetado

A proposta foi apresentada em artigo do engenheiro da computação Waldemir Cambiucci, doutorando pela Escola Politécnica (Poli) da USP.

A ideia é baseada nas atuais limitações dos computadores quânticos. Por possuírem apenas um processador, possuem altas taxas de erros e limitações de uso em cenários complexos, atendendo principalmente em casos de uso experimentais.

Para superar essas restrições, a pesquisa propõe um computador quântico com múltiplos processadores. Ainda está no início, mas os envolvidos acreditam que o novo dispositivo poderá aumentar as aplicações nas áreas de ciência de materiais, química, IA e até mesmo no mercado financeiro.

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Como funciona um computador quântico

Para o Jornal USPCambiucci explicou a diferença entre um computador normal e um computador quântico.

Os computadores clássicos utilizam bits, unidades básicas de informação que assumem valores de 0 e 1. Os computadores quânticos são baseados em bits quânticos, ou qubits, que podem assumir valores 0, 1 ou uma combinação deles ao mesmo tempo, em um fenômeno conhecido como superposição. Junto com os fenômenos de emaranhamento e interferência, a superposição é característica de um computador quântico, que realiza seu processamento com base nos princípios da mecânica quântica.

Waldemir Cambiucci

Segundo ele, o computador quântico tem vantagem na resolução de problemas complexos que as máquinas tradicionais não conseguem.

Além disso, esses supercomputadores podem ser aplicados em simulações moleculares, exploração química ou científica, inteligência artificial, aprendizado de máquina e até mesmo simulações de mercado financeiro.

O computador quântico já existe, mas, como dissemos, com limitações. A ideia da pesquisa é aumentar a capacidade com múltiplas unidades de processamento.

O computador quântico depende de múltiplas unidades de processamento

• A ideia do projeto é um computador quântico com múltiplas QPUs (Unidades de Processamento Quântico), algo que ainda precisa passar por diversas tarefas em um cronograma antes de se tornar realidade;
• Nesse planejamento há etapas de otimização de operações, mapeamento de bits quânticos e inicialização;
• Segundo o pesquisador, o desafio é realizar tudo isso em menos tempo para execução em cenários reais;
• Apesar de caras, empresas globais de tecnologia, como Microsoft e IBM, já estão investindo em seus próprios computadores quânticos e em como otimizar as operações para entrar no mercado quântico;
• Cambiucci lembra ainda que, hoje, não existe um projeto com todas as etapas do computador quântico com múltiplos processadores desenvolvidos. Alguns já estão a caminho, com um único processador com centenas de qbits, mas ainda com altas taxas de erro.