No interno de um data center em Manhattan, a empresa britânica Oxford Quantum Circuits instalou um computador quântico para uso de empresas via conexões de nuvem ou ligamento óptica. Com o auxílio de hardware de IA (perceptibilidade sintético) da Nvidia, a máquina alcança poderes de operação extraordinários, analisando sistemas complexos porquê fluxos financeiros ou reações químicas.

Depois anos de falsas promessas, muitas das principais empresas de tecnologia do mundo agora apostam que os computadores quânticos começarão a superar seus equivalentes convencionais até 2030 —com um impacto potencialmente enorme em áreas que vão de criptomoedas à invenção de medicamentos.

“Parece muito futurista e eu entendo perfeitamente isso”, diz Gerald Mullally, diretor-executivo da OQC, apontando para a base de clientes de sua empresa porquê um voto de crédito no potencial da tecnologia. “Essencialmente, é uma aposta que essas empresas estão fazendo de que ‘isso vai sobrevir, vai ser importante e, portanto, quanto antes nos envolvermos, mais prática teremos’.”

Mas alguns cientistas temem que o enorme poder da tecnologia possa colocar em risco a privacidade e a segurança vernáculo, enquanto outros ainda duvidam que máquinas úteis possam ser construídas.

No entanto, os computadores quânticos não são mais encontrados somente em laboratórios de pesquisa, à medida que empresas exploram as possibilidades comerciais da tecnologia. Observadores do setor estimam que existam dezenas de sistemas de computação quântica no mundo, um número que, segundo previsão da consultoria McKinsey, deve chegar a respeito de 5.000 até 2030.

O setor está atraindo investimentos crescentes. A Quantinuum, apoiada pela Honeywell, foi avaliada em mais de US$ 15 bilhões em sua recente rombo de capital, enquanto as ações da rival IonQ subiram mais de 700% desde setembro de 2024.

Gigantes porquê Google e IBM têm porquê meta máquinas úteis até 2030. O CEO do Google, Sundar Pichai, comparou o estado atual da tecnologia quântica ao estágio em que a IA estava cinco anos detrás. Enquanto isso, governos também estão se movimentando: os Estados Unidos anunciaram planos de comprar participações acionárias no valor de US$ 2 bilhões em nove empresas de computação quântica.

COMO FUNCIONA

Computadores convencionais operam com bits que assumem o valor de zero ou um. Computadores quânticos usam “qubits”, que podem subsistir em ambos os estados simultaneamente —um fenômeno divulgado porquê superposição.

Isso permite que a máquina avalie múltiplas soluções potenciais ao mesmo tempo, em vez de mourejar com elas uma por uma. O sistema é análogo a um labirinto: enquanto um computador tradicional tenta cada caminho até encontrar a saída, uma máquina quântica examina o planta inteiro de uma só vez.

Apesar do potencial, a tecnologia ainda tem um longo caminho a percorrer. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia estimam que um computador quântico funcional exigirá pelo menos 1.000 qubits lógicos. O padrão atual da OQC, o Genesis, tem somente 16.

APLICAÇÕES NO HORIZONTE

As primeiras aplicações práticas são esperadas em química e ciência dos materiais, áreas em que a natureza quântica dessas máquinas oferece uma vantagem originário na simulação de interações atômicas.

A teoria é que, devido ao seu próprio funcionamento e estrutura, os computadores serão mais capazes de indagar e prever o comportamento químico determinado por interações atômicas e subatômicas regidas por regras quânticas. De certa forma, eles estarão falando a mesma língua, em vez de trasladar uma estudo em uma sequência de uns e zeros porquê faz um computador tradicional.

Uma vez que resultado, uma máquina quântica suficientemente poderosa deveria, em tese, ser capaz de prever as interações entre medicamentos e células vivas que determinam se um novo medicamento funcionará.

O Google colaborou com a farmacêutica Boehringer Ingelheim na invenção de medicamentos, com a Bosch em ciência dos materiais e com a Mercedes-Benz em tecnologia de baterias. A Chevron investiu 260 milhões de libras na OQC, sinalizando interesse em aplicações de cibersegurança e otimização de sistemas complexos.

No setor de serviços financeiros, o J.P. Morgan Chase vê “benefícios iniciais” no processamento de grandes volumes de dados em tempo real, incluindo melhor gestão de riscos, precificação de investimentos e detecção de fraudes.

Testes conduzidos pela Unisys em parceria com a Paysafe e o Núcleo Vernáculo de Computação Quântica do Reino Unificado mostraram zero falsos negativos na detecção de fraudes. Mastercard e OQC também colaboraram em um sistema experimental que produziu menos falsos positivos do que as técnicas existentes.

AMEAÇA À SEGURANÇA

Um dos riscos mais sérios representados pela computação quântica é o chamado Q-Day: o momento previsto em que essas máquinas serão capazes de quebrar os métodos criptográficos dos quais as sociedades modernas dependem.

A criptografia atual é baseada na dificuldade de fatorar números primos muito grandes —uma tarefa impraticável para computadores convencionais, mas potencialmente viável para uma máquina quântica suficientemente poderosa.

A prenúncio é agravada pela estratégia “colha agora, decifre depois”, na qual hackers roubam dados hoje para decifrá-los no porvir. O setor de criptomoedas é particularmente vulnerável. Para se preparar, governos e empresas estão adotando algoritmos de “criptografia pós-quântica”, incluindo três desenvolvidos em 2024 sob a supervisão do Instituto Vernáculo de Padrões e Tecnologia dos EUA.

LIMITES E CETICISMO

Quase ninguém no setor vê os computadores quânticos porquê substitutos das máquinas convencionais, e define a tecnologia porquê mais adequada para uma gama relativamente restrita de tarefas altamente complexas.

Timothy Costa, vice-presidente de computação quântica da Nvidia, acredita que as duas tecnologias se complementarão: “O que a computação faz é aumentar o bolo. A quântica fará isso também”.

O principal travanca técnico é o “sonido” —variações aleatórias que causam erros nos cálculos dos qubits. Os fenômenos quânticos são frágeis e vulneráveis a perturbações ambientais porquê calor ou campos magnéticos. Alguns pesquisadores, porquê o matemático Gil Kalai, da Universidade Hebraica de Jerusalém, questionam se as técnicas de correção de erros poderão qualquer dia se tornar suficientemente robustas.

Apesar do ceticismo, os defensores apontam para progressos concretos. A OQC prevê que, em meados da próxima dezena, o padrão Genesis será superado por gerações mais poderosas. Para Mullally, a linguagem mítica usada no setor não deve obscurecer os avanços reais que estão sendo feitos: “O setor realmente se inclina para esse tipo de mundo onírico de ficção científica no universal. Mas agora é muito mais real”.