Em uma palestra de verão de 2021 sobre o estado da computação quântica no Data Center World em Orlando, Celia Merzbacher, diretora executiva do Quantum Economic Development Consortium, descreveu uma tecnologia ainda em sua infância :
O progresso no campo está intimamente ligado à quantidade de qubits (as unidades básicas de informação quântica) que os engenheiros conseguem trabalhar em conjunto. Acredita-se que mil qubits lógicos seja o mínimo para fazer qualquer coisa significativa, mas você precisa de um milhão de qubits físicos para ter 1.000 qubits lógicos. Isso porque os qubits físicos são sensíveis à vibração e você precisa de muitos deles "para corrigir o ruído e os erros nos qubits hoje", explicou ela. "Acho que quando fazemos certos marcos, as coisas podem passar rapidamente pelo dimensionamento e chegar a esse sistema de milhões de qubits, onde podemos fazer algo útil.
Pelo menos, em teoria, um computador quântico pode funcionar um bilhão de vezes, ou mais rápido, do que os supercomputadores mais rápidos. Isso mudará em magnitude de pedidos nos próximos cinco anos. Mas há um problema : há mais coisas que um computador quântico não pode fazer do que pode . A única empresa que encontrei que discute realisticamente a "pilha" quântica e como ela se parece é a Quantum Machines . Esta interessante empresa israelense desenvolveu (e vende) um pacote de orquestração universal que gerencia operações quânticas. Eles desenvolveram algoritmos quânticos e até linguagens de programação quântica. Como Dr. Itamar Sivan, cofundador e CEO da Quantum Machines, me explicou:
De acordo com Sivan, um computador quântico precisa de três elementos para funcionar: um computador quântico e uma plataforma de orquestração de hardware e software (convencional). Não há software em um computador quântico. A lógica necessária para operar o computador quântico reside e é controlada pela plataforma de orquestração. A plataforma gerencia o progresso de seu algoritmo, principalmente através de pulsos de feixe de laser :
Ao contrário da percepção popular, alcançar a vantagem quântica não é tão simples quanto substituir a infraestrutura de computação clássica de uma empresa por computadores quânticos novos e brilhantes. Os computadores quânticos sempre serão apenas um componente - embora único e poderoso - de uma pilha de tecnologia mais significativa, consistindo principalmente de computadores clássicos. Existem algumas razões para isso. Para qualquer aplicação quântica com valor comercial, os dados sempre precisarão ser processados por computadores clássicos antes e depois de serem alimentados por meio de algoritmos quânticos - seja para limpá-los, estruturá-los ou apresentá-los de forma útil para a tomada de decisões de negócios.
Dados - o obstáculo como de costume
No momento, a computação quântica exige reunir todos os seus dados descentralizados e poder de computação em todo o mundo em um só lugar. Poucas empresas de grande porte têm seus dados centralizados em um só lugar. Logicamente, se você estiver executando um bilhão ou um trilhão de vezes mais rápido, qualquer latência na orquestração de dados diluirá a vantagem.
Quais são os problemas que a computação quântica pode resolver?
Uma área promissora é a modelagem de processos biológicos. Estudar coisas como corrosão para ajudar as indústrias a projetar materiais com as qualidades desejadas - e otimização de sistemas, que serão úteis para tudo, desde ajudar empresas como Amazon e FedEx a otimizar rotas para suas enormes frotas, até ajudar instituições financeiras a otimizar portfólios de investimentos.
Criptografia - um exemplo problemático, como apontou Merzbacher :
O algoritmo de Shor é um algoritmo para fatorar números primos e, eventualmente, acredita-se que os computadores quânticos serão capazes de executar esse algoritmo e quebrarão os padrões de criptografia baseados em números primos que são amplamente usados hoje.
Uma aplicação com enorme potencial é o gerenciamento da cadeia de suprimentos: as cadeias de suprimentos fornecem a integração dos fluxos de entrada, saída e reverso de produtos, serviços e informações relacionadas. Gerenciar cadeias de suprimentos hoje requer a compreensão dos diversos papéis dos membros da cadeia de suprimentos, suas interações e os modelos de transação que eles usam para interagir uns com os outros.
Tentar otimizar esses fluxos para pontualidade, rendimento, custo e uma série de outros objetivos é complexo. Os sistemas de cadeia de suprimentos multifunção e multilocalização de vários pontos são não lineares (em matemática, a saída de um sistema não linear não é diretamente proporcional à sua entrada), dinâmicos e caóticos. Os atuais modelos determinísticos da cadeia de suprimentos hoje estão presos a papéis rígidos. Os modelos dinâmicos desenvolvem gradualmente a sua capacidade de diferenciação e de relacionamento, crescendo progressivamente até ao seu máximo potencial de contribuição para a eficiência da organização.
O problema é que é preciso um supercomputador, calculando e recalculando infinitamente, para fornecer essa capacidade.
Uma cadeia de suprimentos clássica geralmente é complicada e inclui os seguintes elementos:
Quantidades massivas de informações, bens e capital fluindo entre fornecedores, fabricantes e distribuidores.
Os membros da cadeia de suprimentos também podem ser membros de outras redes da cadeia de suprimentos.
Estrutura de rede em constante mudança.
Os membros da cadeia de suprimentos têm seus próprios objetivos.
Em qualquer uma das formas atuais, um computador quântico, e há pelo menos cinco, sem amaciamento e provavelmente mais versões escondidas em laboratórios secretos. Você construirá uma infraestrutura quântica e montará uma equipe para escrever e manter algoritmos quânticos? Para a maioria das empresas, a resposta é não. Os algoritmos precisarão ser desenvolvidos do zero, por cientistas da computação que entendam as idiossincrasias da máquina específica com a qual estão trabalhando.
Minha opinião - Quantum as a Service (QaaS)
Portanto, todos esses fatores se somam a um futuro (e muito próximo) de QaaS baseado em nuvem. Para a maioria das empresas, construir uma infraestrutura de computação quântica (computador quântico, plataforma de orquestração e alguma forma de reunir os dados necessários para o funcionamento do computador quântico) pode ser muito caro e desafiador por enquanto. MIT, AWS, Azure e D-Wave's Leap oferecem serviços quânticos compartilhados, incluindo algoritmos multifuncionais pré-escritos. Para sua aplicação específica - engenharia biológica, por exemplo - a oferta de QaaS pode não fornecer a capacidade que você precisa ou pode ser muito cara. Mas, por enquanto, o QaaS oferece uma excelente rampa de acesso ao Quantum.
Consultado a: 04\02\2022
https://diginomica.com/realistic-outlook-quantum-computing-enterprise
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