Da Redação
Imagine um computador capaz de resolver problemas tão complexos que seriam impossíveis para as máquinas atuais, mesmo as mais poderosas. Um computador que realize cálculos exponencialmente mais rápidos, processando uma quantidade imensa de dados simultaneamente, para resolver em minutos problemas que um supercomputador tradicional levaria séculos para solucionar.
É justamente isso que faz o computador quântico, uma máquina capaz de processar informações em uma escala exponencial, utilizando os princípios da mecânica quântica para resolver problemas complexos que seriam inviáveis para computadores tradicionais em um tempo razoável.
O computador quântico tem o potencial de transformar setores como saúde, finanças, inteligência artificial e segurança cibernética, permitindo avanços significativos em simulações complexas e otimização de processos. Isso pode resultar em soluções inovadoras para desafios globais, como mudanças climáticas e novos tratamentos médicos.
Por que isso importa?
Na linguagem da física, o termo “quântico” refere-se ao comportamento das partículas e da energia em nível subatômico, onde suas propriedades são determinadas por valores específicos e definidos, e não contínuos. É nesse contexto que partículas podem existir em múltiplos estados simultaneamente, fenômeno fundamental para o funcionamento dessas máquinas.
O tema interessa a governos, empresas de tecnologia, cientistas e pesquisadores, pois o desenvolvimento de computadores quânticos pode redefinir indústrias inteiras. Também é relevante para setores estratégicos, como defesa e segurança, que buscam aprimorar a criptografia e a proteção de dados sensíveis em um mundo digital crescente.
Para quem esse assunto interessa?
Um salto na tecnologia
Nesse campo, a Rússia acaba de alcançar um marco impressionante ao lançar, em 2024, um computador de 50 qubits, o mais avançado até hoje (checar essa informação). Diferentemente dos computadores tradicionais, que funcionam com bits representados por 0 ou 1, os computadores quânticos trabalham com qubits (quantum bits). Um qubit pode ser 0, 1 ou ambos ao mesmo tempo.
O novo computador russo utiliza um processador baseado em íons, uma das quatro plataformas principais para a construção de computadores quânticos. A tecnologia de íons usa átomos carregados eletricamente, mantidos em campos eletromagnéticos, para realizar operações quânticas com alta precisão.
O governo russo e Rosatom, estatal do setor nuclear, investiram mais de de 24 bilhões de rublos (R$ 1,45 trilhão) em quatro anos, no desenvolvimento da pesquisa quântica. A meta é alcançar 75 qubits em 2025. Na prática, isso significaria um salto na capacidade de resolver problemas em áreas como inteligência artificial, segurança cibernética e simulações de processos químicos e físicos.
Futuro
No futuro, será possível desenvolver computadores quânticos cada vez mais poderosos, chegando a milhares de qubits. Para isso, será necessário adotar uma abordagem chamada de clusterização. Esse conceito envolve conectar múltiplos grupos menores de qubits (clusters) por meio de interconexões quânticas, criando um sistema integrado e funcional como se fosse uma única máquina.
Na prática, isso poderia significar avanços em várias áreas do conhecimento. A máquina poderá apoiar o desenvolvimento de medicamentos e tratamentos personalizados com base em simulações moleculares precisas ou criar inteligência artificial com capacidade de aprender e tomar decisões em níveis próximos à cognição humana.
Desafios
Entre os principais desafios para a evolução da computação quântica, destaca-se a necessidade de novos materiais. Segundo Ruslan Yunusov, conselheiro da diretoria-geral da Rosatom e cofundador do Centro Quântico Russo, “vivemos na era do silício, mas suas possibilidades estão quase esgotadas, enquanto a demanda por maior poder computacional continua crescendo”.
Outro gargalo é a eficiência energética. Supercomputadores consomem dezenas de megawatts, e o crescimento da capacidade computacional exigirá soluções radicalmente novas para evitar que os custos de energia se tornem insustentáveis. “Cerca de 1% da energia mundial já é usada para cálculos”, explica Yunusov. “Mesmo que toda a energia disponível fosse usada, isso aumentaria o poder de cálculo em apenas 100 vezes, mas precisamos de muito mais. É urgente encontrar respostas para essas questões.
Materiais cultivados
Yunusov considera promissora a ideia de “cultivar” materiais. “Uma saída seria criar micro-organismos capazes de produzir o material necessário. Esses organismos seriam codificados para esse fim, e o resto acontece naturalmente. Claro que se trata de uma simplificação, mas não há limitações intrínsecas para isso.”
Ele usa como exemplo a estrutura complexa das árvores, que depende de diferentes regiões especializadas. “Se adicionarmos à árvore a capacidade de absorver metais e passarmos a usá-los em sua estrutura, poderíamos criar algo totalmente novo. No futuro, em vez de construir casas, poderemos cultivá-las”, afirma.
