Imagine uma máquina capaz de processar uma gigantesca quantidade de informações de forma muito mais rápida até que o mais potente dos supercomputadores existentes no mundo. Ela seria capaz, por exemplo, de descobrir novos materiais supercondutores, novas drogas revolucionárias, melhorar previsões meteorológicas, criar comunicações hiper seguras e resolver centenas de outros problemas complexos. Essa máquina, com todo esse potencial, ainda não existe, mas está cada vez mais próxima da realidade. É o computador quântico.
Para entender sobre computação quântica é preciso conhecer os princípios da mecânica quântica. E como essa não é uma tarefa simples, semana passada conversei com Ernesto Fagundes Galvão, professor da UFF e um dos maiores especialistas no assunto aqui no Brasil. A diferença básica entre um computador quântico e um clássico se dá por um fenômeno chamado superposição. Em um sistema clássico, toda informação é armazenada e processada na forma de bits, que podem ser 0 ou 1. Já sistemas quânticos conseguem ter um bit que combina propriedades, como se tivessem diversos tons de 0 e 1 ao mesmo tempo: é o quantum bit ou qubit, como é conhecido.
Fazendo uma analogia para simplificar, é como se, na computação clássica, o bit 0 fosse uma lâmpada apagada e o bit 1 uma lâmpada acesa; na computação quântica a lâmpada seria dimerizável. Essa capacidade faz com que, no caso de uma tentativa de se descobrir uma senha com vários caracteres, por exemplo, um sistema normal o faça testando uma possibilidade de cada vez – o que pode levar bastante tempo – enquanto um sistema quântico testa todas as possibilidades de uma vez só, tornando a tarefa muito mais rápida.
Porém, manter o estado de superposição é complicado, porque os qubits são sensíveis a qualquer tipo de interferência, inclusive de partículas minúsculas. Por isso, os sistemas devem ser mantidos isolados do ambiente, mas não totalmente, pois ainda é preciso acessá-los para manipulá-los e fazer os cálculos desejados. Dessa forma, os computadores quânticos atuais mantêm-se funcionando apenas por milissegundos.
Essa dificuldade tem impedido de se alcançar a chamada supremacia quântica, que é o termo usado para determinar quando o computador quântico for, de fato, capaz de exercer funções que o computador clássico não consegue. Os modelos existentes mais potentes são os processadores de 72 qubits do Google e de 50 qubits da IBM, sendo que o primeiro ainda carece de estudos que comprovem a capacidade anunciada pela empresa. Segundo Ernesto, a supremacia quântica acontece entre 70 e 100 qubits, porém é necessário que estes qubits funcionem perfeitamente, sem interferências, o que deve ser atingido em um ou dois anos.
Eu sei que provavelmente você continua um pouco confuso, afinal a mecânica quântica não é intuitiva para nós. Mas vale muito prestar atenção, pois governos e empresas gigantes estão investindo nessa tecnologia, de olho em todo o seu potencial. Além de IBM e Google, a Microsoft coloca a computação quântica junto de inteligência artificial e realidade aumentada como as três tecnologias mais importantes do futuro. Alibaba, Intel, Volkswagen, Biogen e Airbus são outros exemplos que também a estão testando. A consultoria Gartner estima que 20% das empresas da Fortune 500 terão projetos de computação quântica até 2023.
Quanto aos países, EUA, China e Canadá se destacam, impulsionados por investimentos pesados de seus governos. O Brasil está ficando para trás. Apesar de contar com profissionais de ótima qualidade e currículo, falta uma ligação entre as universidades onde são feitas as pesquisas e a iniciativa privada. Além disso, segundo Ernesto, o corte nos financiamentos do governo federal tem levado a uma “fuga de cérebros”, com vários profissionais indo embora do país em busca de oportunidades em outros locais. Triste rotina.