Comando de Operações Especiais tentando se preparar para a ameaça da computação quântica

O Comando de Operações Especiais dos EUA está preocupado com a futura ameaça das tecnologias quânticas dos adversários, e as autoridades estão tentando se antecipar ao problema.

Melhorar a fusão de inteligência por meio da integração de dados em tempo real é um pilar fundamental dos planos da SOCOM para a transformação digital. Esses dados não devem apenas ser coletados, fundidos e transferidos para os usuários finais apropriados; ele também precisa ser protegido – um desafio que crescerá com o desenvolvimento de recursos de computação quântica.

“Como podemos entender a maneira como esses bits e bytes interagem uns com os outros e criar a inteligência de que precisamos, ao mesmo tempo em que protegemos esses dados, você sabe, garantindo que os dados sejam confiáveis?” Thomas Kenney, diretor de dados do Comando de Operações Especiais, disse quinta-feira na conferência SOFIC.

“Aqui está um aspecto realmente interessante disso que estamos analisando hoje porque sabemos que em alguns anos isso se tornará muito importante – de acordo com alguns relatos, estamos a menos de oito anos da criptografia quântica ser capaz de quebrar o criptografia não quântica que temos hoje… Precisamos de uma resposta para isso”, disse ele.

Quando a tecnologia estiver pronta para o horário nobre, as autoridades dizem que pode ser um divisor de águas.

Os dados “podem ser descriptografados muito facilmente por um recurso que possui uma capacidade de descriptografia quântica”, alertou Kenney.

Agora é a hora de pensar nesse problema antes que os adversários já tenham adquirido essa capacidade, acrescentou.

Os desenvolvedores de tecnologia estão se esforçando muito na computação quântica, observou ele, destacando as implicações do processamento quântico.

“Um dos inquilinos realmente interessantes da computação quântica é que você pode calcular vários resultados simultaneamente. E quando você pensa na velocidade da batalha e para onde estamos indo, essa habilidade será absolutamente essencial”, disse Kenney.

“A computação quântica está sendo usada agora. E olhamos para onde estamos indo para a criptografia quântica, precisamos de um fator de 1.000 qubits para poder chegar ao próximo nível”, disse ele.

Um qubit é uma unidade de computação que aproveita o princípio da superposição – a capacidade de sistemas quânticos existirem em dois ou mais estados simultaneamente – para codificar informações, explicou o Serviço de Pesquisa do Congresso em um relatório recente sobre a tecnologia.

Enquanto um computador clássico codifica informações em bits que podem representar estados binários de 0 ou 1, um computador quântico codifica informações em qubits, cada um dos quais pode representar 0, 1 ou uma combinação de ambos ao mesmo tempo. Como resultado, o poder de um computador quântico aumenta exponencialmente com a adição de cada qubit, de acordo com o CRS.

“Ser capaz de ter vários resultados calculados ao mesmo tempo em um campo de batalha que está acontecendo extremamente rápido será uma missão essencial para nós. As tecnologias existem hoje? Talvez não. Mas eles certamente precisam estar lá no futuro, então é algo que estamos analisando”, disse Kenney.

No início deste mês, o presidente Biden assinou duas novas diretrizes políticas destinadas a promover as tecnologias quânticas dos EUA e a capacidade de defender a infraestrutura dos EUA contra a ameaça representada pelos computadores quânticos.

Consultado a: 20\05\2022

https://www.fedscoop.com/special-operations-command-trying-to-prepare-for-quantum-computing-threat/

A computação quântica pode salvar o planeta

A tecnologia emergente da computação quântica  pode revolucionar a luta contra as mudanças climáticas, transformando a economia da descarbonização e se tornando um fator importante na limitação do aquecimento global à temperatura alvo de 1,5°C (veja a barra lateral “O que é computação quântica?”).

Embora a tecnologia esteja nos estágios iniciais de desenvolvimento, especialistas estimam a primeira geração de computação quântica tolerante a falhas1 chegará na segunda metade desta década – os avanços estão se acelerando, os dólares de investimento estão chegando e as start-ups estão se proliferando.2 As principais empresas de tecnologia já desenvolveram pequenas máquinas quânticas de escala intermediária ruidosa (NISQ), embora elas não sejam capazes de realizar o tipo de cálculos que os computadores quânticos totalmente capazes devem realizar.

Atingir a meta de emissões líquidas zero com a qual os países e algumas indústrias se comprometeram não será possível sem grandes avanços na tecnologia climática que não são alcançáveis ​​hoje. Mesmo os supercomputadores mais poderosos disponíveis atualmente não são capazes de resolver alguns desses problemas. A computação quântica pode ser um divisor de águas nessas áreas. Ao todo, achamos que a computação quântica poderia ajudar a desenvolver tecnologias climáticas capazes de reduzir o carbono na ordem de 7 gigatoneladas por ano de impacto adicional de CO 2 até 2035, com o potencial de alinhar o mundo com a meta de 1,5°C.

A computação quântica pode ajudar a reduzir as emissões em algumas das áreas mais desafiadoras ou intensivas em emissões, como agricultura ou captura direta de ar, e pode acelerar melhorias em tecnologias necessárias em grande escala, como painéis solares ou baterias. Este artigo oferece uma visão de alguns dos avanços que a tecnologia pode permitir e tenta quantificar o impacto de alavancar a tecnologia de computador quântico que se espera tornar-se disponível nesta década.

Resolvendo problemas até agora insolúveis

Quantum computing could bring about step changes throughout the economy that would have a huge impact on carbon abatement and carbon removal, including by helping to solve persistent sustainability problems such as curbing methane produced by agriculture, making the production of cement emissions-free, improving electric batteries for vehicles, developing significantly better renewable solar technology, finding a faster way to bring down the cost of hydrogen to make it a viable alternative to fossil fuels, and using green ammonia as a fuel and a fertilizer.

Abordando as cinco áreas designadas no Climate Math Report  como chave para a descarbonização, identificamos casos de uso de computação quântica que podem abrir caminho para uma economia líquida zero. Projetamos que até 2035 os casos de uso listados abaixo poderiam permitir eliminar mais de 7 gigatoneladas de CO 2 equivalente (CO 2 e) da atmosfera por ano, em comparação com a trajetória atual, ou no total mais de 150 gigatoneladas ao longo do próximos 30 anos (Anexo 1).

Baterias

As baterias são um elemento crítico para alcançar a eletrificação com zero carbono. Eles são obrigados a reduzir as emissões de CO 2 do transporte e obter armazenamento de energia em escala de rede para fontes de energia intermitentes, como células solares ou eólica.

Melhorar a densidade de energia das baterias de íons de lítio (Li-ion) permite aplicações em veículos elétricos e armazenamento de energia a um custo acessível. Nos últimos dez anos, no entanto, a inovação estagnou – a densidade de energia da bateria melhorou 50% entre 2011 e 2016, mas apenas 25% entre 2016 e 2020, e espera-se que melhore apenas 17% entre 2020 e 2025.

Pesquisa recente3 mostrou que a computação quântica será capaz de simular a química das baterias de maneiras que não podem ser alcançadas agora. A computação quântica pode permitir avanços, fornecendo uma melhor compreensão da formação do complexo eletrolítico, ajudando a encontrar um material substituto para cátodo/ânodo com as mesmas propriedades e/ou eliminando o separador de bateria.

Como resultado, poderíamos criar baterias com densidade de energia 50% maior para uso em veículos elétricos de mercadorias pesadas, o que poderia antecipar substancialmente seu uso econômico. Os benefícios de carbono para os EVs de passageiros não seriam enormes, pois espera-se que esses veículos atinjam a paridade de custos em muitos países antes que a primeira geração de computadores quânticos esteja online, mas os consumidores ainda podem aproveitar a economia de custos.

Além disso, as baterias de energia de alta densidade podem servir como uma solução de armazenamento em escala de rede. O impacto nas redes do mundo pode ser transformador. Reduzir pela metade o custo do armazenamento em escala de rede pode permitir uma mudança radical no uso da energia solar, que está se tornando economicamente competitiva, mas é desafiada por seu perfil de geração. Nossa modelagem sugere que reduzir pela metade o custo dos painéis solares pode aumentar seu uso em 25% na Europa até 2050, mas reduzir pela metade a energia solar e as baterias pode aumentar o uso solar em 60% (Quadro 2). Geografias sem um preço de carbono tão alto terão impactos ainda maiores.

Cimento

Muitas partes da indústria produzem emissões que são extremamente caras ou logisticamente difíceis de reduzir.

O cimento é um caso a parte. Durante a calcinação no forno para o processo de fabricação do clínquer, um pó usado para fazer cimento, o CO 2 é liberado das matérias-primas. Este processo é responsável por aproximadamente dois terços das emissões de cimento.

Materiais alternativos de ligação ao cimento (ou “clínquer”) podem eliminar essas emissões, mas atualmente não há clínquer alternativo maduro que possa reduzir significativamente as emissões a um custo acessível.

Existem muitas permutações possíveis para tal produto, mas o teste por tentativa e erro é demorado e caro. A computação quântica pode ajudar a simular combinações teóricas de materiais para encontrar uma que supere os desafios atuais – durabilidade, disponibilidade de matérias-primas e eflorescência (no caso de ligantes ativados por álcali). Isso teria um impacto adicional estimado de 1 gigatonelada por ano até 2035.

Turno 3: Descarbonização de energia e combustível

Células solares

As células solares serão uma das principais fontes de geração de eletricidade em uma economia líquida zero. Mas mesmo que estejam ficando mais baratos, ainda estão longe de sua eficiência máxima teórica.

As células solares de hoje dependem de silício cristalino e têm uma eficiência da ordem de 20%. Células solares baseadas em estruturas cristalinas de perovskita, que têm uma eficiência teórica de até 40%, podem ser uma alternativa melhor. Eles apresentam desafios, no entanto, porque não têm estabilidade a longo prazo e podem, em algumas variedades, ser mais tóxicos. Além disso, a tecnologia ainda não foi produzida em massa.

A computação quântica pode ajudar a enfrentar esses desafios, permitindo a simulação precisa de estruturas de perovskita em todas as combinações usando diferentes átomos de base e dopagem, identificando assim maior eficiência, maior durabilidade e soluções não tóxicas. Se o aumento teórico da eficiência puder ser alcançado, o custo nivelado da eletricidade (LCOE) diminuirá em 50%.

Ao simular o impacto de painéis solares quânticos mais baratos e eficientes, vemos um aumento significativo no uso em áreas com preços de carbono mais baixos (China, por exemplo). Isso também vale para países da Europa com alta irradiância (Espanha, Grécia) ou más condições de energia eólica (Hungria). O impacto é ampliado quando combinado com armazenamento de bateria barato, conforme discutido acima.

Essa tecnologia pode reduzir 0,4 gigatoneladas adicionais de emissões de CO 2 até 2035.

Hidrogênio

O hidrogênio é amplamente considerado um substituto viável para os combustíveis fósseis em muitas partes da economia, especialmente na indústria onde a alta temperatura é necessária e a eletrificação não é possível ou suficiente, ou onde o hidrogênio é necessário como matéria-prima, como siderurgia ou etileno. Produção.

Antes dos picos de preço do gás em 2022, o hidrogênio verde era cerca de 60% mais caro que o gás natural. Mas melhorar a eletrólise pode diminuir significativamente o custo do hidrogênio.

Os eletrolisadores de membrana eletrolítica de polímero (PEM) dividem a água e são uma maneira de produzir hidrogênio verde. Eles melhoraram nos últimos tempos, mas ainda enfrentam dois grandes desafios.

Eles não são tão eficientes quanto poderiam ser. Sabemos que “pulsar” a corrente elétrica em vez de executá-la melhora constantemente a eficiência em ambientes de laboratório, mas não entendemos isso o suficiente para fazê-la funcionar em escala.

Os eletrolisadores têm membranas delicadas que permitem que o hidrogênio dividido passe do ânodo para o cátodo (mas mantém o oxigênio dividido fora). Além disso, eles têm catalisadores que aceleram o processo geral. Catalisadores e membranas ainda não interagem bem. Quanto mais eficiente formos o catalisador, mais ele desgastará a membrana. Isso não precisa ser o caso, mas não entendemos as interações bem o suficiente para projetar melhores membranas e catalisadores.

A computação quântica pode ajudar a modelar o estado de energia da eletrólise de pulso para otimizar o uso do catalisador, o que aumentaria a eficiência. A computação quântica também pode modelar a composição química de catalisadores e membranas para garantir as interações mais eficientes. E poderia aumentar a eficiência do processo de eletrólise em até 100% e reduzir o custo do hidrogênio em 35%. Se combinado com células solares mais baratas descobertas pela computação quântica (discutida acima), o custo do hidrogênio poderia ser reduzido em 60% (Quadro 3).

Amônia

A amônia é mais conhecida como fertilizante, mas também pode ser usada como combustível, potencialmente tornando-se uma das melhores soluções de descarbonização para os navios do mundo. Hoje, representa 2% do consumo global total de energia final.

No momento, a amônia é produzida através do processo Haber-Bosch de uso intensivo de energia usando gás natural. Existem várias opções para criar amônia verde, mas elas contam com processos semelhantes. Por exemplo, o hidrogênio verde pode ser usado como matéria-prima ou as emissões de dióxido de carbono causadas pelo processo podem ser capturadas e armazenadas.

No entanto, existem outras abordagens potenciais, como a bioeletrocatálise da nitrogenase, que é como a fixação do nitrogênio funciona naturalmente quando as plantas retiram o gás nitrogênio diretamente do ar e as enzimas nitrogenase catalisam sua conversão em amônia. Este método é atraente porque pode ser feito à temperatura ambiente e a 1 bar de pressão, em comparação com 500°C em alta pressão usando Haber-Bosch, que consome grandes quantidades de energia (na forma de gás natural) (Anexo 4).

A inovação atingiu um estágio em que pode ser possível replicar artificialmente a fixação de nitrogênio, mas somente se pudermos superar desafios como estabilidade enzimática, sensibilidade ao oxigênio e baixas taxas de produção de amônia pela nitrogenase. O conceito funciona no laboratório, mas não em escala.

A computação quântica pode ajudar a simular o processo de aumentar a estabilidade da enzima, protegendo-a do oxigênio e melhorando a taxa de produção de amônia pela nitrogenase. Isso resultaria em uma redução de custo de 67% em relação à amônia verde de hoje produzida por eletrólise, o que tornaria a amônia verde ainda mais barata do que a amônia produzida tradicionalmente. Tal redução de custos poderia não apenas diminuir os impactos de CO 2 da produção de amônia para uso agrícola, mas também poderia antecipar o equilíbrio da amônia no transporte – onde se espera que seja uma importante opção de descarbonização – em dez anos.

O uso da computação quântica para facilitar a amônia verde mais barata como combustível de transporte poderia reduzir um CO 2 adicional em 0,4 gigatoneladas até 2035.

Turno 4: Aumentar a captura de carbono e a atividade de sequestro de carbono

A captura de carbono é necessária para atingir o zero líquido. Ambos os tipos de captura de carbono – fonte pontual e direta – podem ser auxiliados pela computação quântica.

Captura de fonte pontual

A captura de carbono de fonte pontual permite que o CO 2 seja capturado diretamente de fontes industriais, como um alto-forno de cimento ou aço. Mas a grande maioria da captura de CO 2 é muito cara para ser viável por enquanto, principalmente porque é intensa em energia.

Uma solução possível: novos solventes, como solventes sem água e multifásicos, que podem oferecer requisitos de energia mais baixos, mas é difícil prever as propriedades do material potencial em nível molecular.

A computação quântica promete permitir uma modelagem mais precisa da estrutura molecular para projetar solventes novos e eficazes para uma variedade de fontes de CO 2 , o que pode reduzir o custo do processo em 30 a 50 por cento.

Acreditamos que isso tenha um potencial significativo para descarbonizar processos industriais, o que pode levar a uma descarbonização adicional de até 1,5 gigatoneladas por ano, incluindo cimento. Se a abordagem de clínquer de cimento descrita acima for bem-sucedida, isso ainda teria um efeito de 0,5 gigatoneladas por ano, devido às emissões de combustível. Além disso, clínquer alternativo pode não estar disponível em algumas regiões.

Captura de ar direto

A captura direta de ar, que envolve a sucção de CO 2 do ar, é uma forma de abordar as remoções de carbono. Embora o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas diga que essa abordagem é necessária para atingir o zero líquido, é muito caro (variando de US$ 250 a US$ 600 por tonelada por dia hoje) e ainda mais intensivo em energia do que a captura de fonte pontual.

Os adsorventes são mais adequados para a captura direta de ar eficaz e novas abordagens, como estruturas orgânicas metálicas, ou MOFs, têm o potencial de reduzir bastante os requisitos de energia e o custo de capital da infraestrutura. MOFs agem como uma esponja gigante – tão pouco quanto um grama pode ter uma área de superfície maior que um campo de futebol – e pode absorver e liberar CO 2 em mudanças de temperatura muito mais baixas do que a tecnologia convencional.

A computação quântica pode ajudar a avançar na pesquisa sobre novos adsorventes, como MOFs, e resolver desafios4 decorrentes da sensibilidade à oxidação, água e degradação causada pelo CO 2 .

Novos adsorventes que têm uma taxa de adsorção mais alta podem reduzir o custo da tecnologia para US$ 100 por tonelada de CO 2 e capturada. Esse pode ser um limite crítico para a aceitação, uma vez que os líderes climáticos corporativos, como a Microsoft5 anunciaram publicamente uma expectativa de pagar US$ 100 por tonelada a longo prazo pelas remoções de carbono da mais alta qualidade. Isso levaria a uma redução adicional de CO 2  de 0,7 gigatoneladas por ano até 2035.

Turno 5: Reformar alimentos e silvicultura

Vinte por cento das emissões anuais de gases de efeito estufa vêm da agricultura – e o metano emitido pelo gado e laticínios é o principal contribuinte (7,9 gigatoneladas de CO 2 e, com base no potencial de aquecimento global de 20 anos).

A pesquisa estabeleceu que os aditivos alimentares com baixo teor de metano podem efetivamente interromper até 90% das emissões de metano. No entanto, a aplicação desses aditivos para gado ao ar livre é particularmente difícil.

Uma solução alternativa é uma vacina antimetano que produz anticorpos direcionados ao metanogênio. Esse método teve algum sucesso em condições de laboratório, mas no intestino de uma vaca – agitado com sucos gástricos e comida – os anticorpos lutam para se prender aos micróbios certos. A computação quântica pode acelerar a pesquisa para encontrar os anticorpos certos por meio de simulação precisa de moléculas, em vez de um método caro e longo de tentativa e erro. Com a absorção estimada determinada de acordo com dados da Agência de Proteção Ambiental dos EUA, chegamos a uma redução de carbono de até 1 gigatonelada adicional por ano até 2035.

Outro caso de uso proeminente na agricultura é a amônia verde discutida acima como combustível, onde o processo Haber-Bosch de hoje usa grandes quantidades de gás natural. O uso de tal processo alternativo poderia ter um impacto adicional de até 0,25 gigatoneladas por ano até 2035, substituindo os atuais fertilizantes produzidos convencionalmente.

Consultado a: 20\05\2022

https://www.mckinsey.com/business-functions/mckinsey-digital/our-insights/quantum-computing-just-might-save-the-planet

A ameaça quântica: computação quântica e criptografia

A computação quântica continua a habitar o espaço nebuloso entre a aplicação prática e a especulação teórica, mas está se aproximando do uso no mundo real . Um dos casos de uso mais interessantes para computadores quânticos é a criptografia moderna da Internet.

Computação quântica e qubits

O nome da computação quântica vem do fato de que ela se baseia nas propriedades das partículas subatômicas, regidas por leis que parecem estranhas para aqueles de nós enraizados no mundo macro. Em particular, os computadores quânticos usam qubits (bits quânticos) em vez dos dígitos binários (bits) que conhecemos dos sistemas de computador tradicionais.

Qubits são probabilísticos por natureza, enquanto bits são determinísticos. Um pouco acaba se transformando em um comutador físico - embora seja muito pequeno , medido em alguns nanômetros . Os bits são binários: ligado ou desligado, verdadeiro ou falso, 0 ou 1.

Não é assim com qubits.

A base física de um qubit pode ser vários fenômenos, como o spin de um elétron ou a polarização de fótons. Este é um tópico fascinante: o reino das equações lineares que unem imaginação e realidade. A mecânica quântica é considerada uma interpretação de uma realidade subjacente, em vez de uma descrição, e abriga uma intensa complexidade computacional.

O estado de um qubit é descrito como uma superposição linear dos dois estados possíveis. Uma vez observado, o estado é resolvido para verdadeiro ou falso. No entanto, a mesma entrada não resultará necessariamente na mesma saída, e o estado quando não observado só pode ser descrito em termos probabilísticos.

Do ponto de vista da física clássica, o que é ainda mais surpreendente é que os qubits em um computador quântico podem habitar vários estados simultaneamente. Quando um computador amostra um qubit para seu estado, ele resolve em um único ou/ou (conhecido como colapso da função de onda ).

Computação quântica em criptografia

Tudo isso é bastante interessante do ponto de vista científico e filosófico. Por exemplo, a funcionalidade dos computadores quânticos verifica o efeito da observação nas partículas e sugere que, de fato, Deus joga dados com o universo . Mas aqui, estamos preocupados com os aspectos práticos da capacidade crescente da computação quântica em nossas vidas cotidianas. Nos próximos anos, o impacto mais profundo provavelmente será na criptografia.

O caminho mais conhecido da computação quântica para a criptografia é um avanço teórico que ocorreu em 1994: o algoritmo de Shor . Em teoria, esse algoritmo mostrou a capacidade de uma máquina de Turing quântica de resolver com eficiência uma classe de problemas que eram intratáveis ​​usando computadores tradicionais: a fatoração de grandes inteiros.

Se você está familiarizado com algoritmos de criptossistemas assimétricos como Diffie-Hellman e RSA, sabe que eles dependem da dificuldade de resolver fatores para números grandes. Mas o que acontece se a computação quântica resolver isso?

Quebrando inteiros grandes com mecânica quântica

O algoritmo de Shor e um punhado de outros algoritmos aproveitam a mecânica quântica para quebrar as funções unidirecionais no coração da criptografia assimétrica. A computação quântica adiabática também tem sido usada para atacar a fatoração .

Os algoritmos de Shor e outros contam com a capacidade do computador quântico de habitar uma infinidade de estados em virtude de qubits. Eles então amostram esses qubits (o que reduz seu estado) de uma maneira que permite um alto grau de probabilidade na amostragem. Essencialmente, entregamos a questão de "Quais são os fatores para um determinado número" ao misterioso mundo do invisível, onde as propriedades das partículas podem existir em vários estados. Em seguida, consultamos essas propriedades para obter a resposta mais provável. (Sim, isso realmente funciona.)

O maior número já fatorado pelo algoritmo de Shor é 21. A computação quântica adiabática fatorou com sucesso 143.

Esses algoritmos são sofisticados e impressionantes, mas até agora seus números são insignificantes. O padrão atual para RSA é 2048 bits, que são 617 dígitos! No entanto, ao atacar o número 143, os pesquisadores, sem saber, revelaram uma abordagem que permite números maiores, pelo menos em teoria. Um exemplo é 56.153 , que ainda é um número relativamente pequeno comparado ao que seria necessário para comprometer os criptossistemas do mundo real. Também depende de um truque redutivo que não pode ser usado para todos os números.

A ameaça à infraestrutura de segurança da Web

O que sabemos por enquanto é que aspectos fundamentais do ataque quântico em algoritmos assimétricos estão sendo resolvidos. Com que rapidez a tecnologia avançará até o ponto em que pode se aproximar de números significativamente maiores?

Curiosamente, os algoritmos simétricos que usamos todos os dias (como o AES) não são muito vulneráveis ​​aos algoritmos quânticos. O algoritmo de Grover é o que se aplica. É incapaz, mesmo em teoria, de reduzir o tempo necessário para atacar esses algoritmos muito mais do que os algoritmos clássicos, desde que sejam usadas chaves de 256 bits.

A maioria das comunicações seguras simétricas, no entanto, estabelece suas chaves por meio de troca assimétrica. Portanto, a maior parte do tráfego da Web hoje é vulnerável a ataques avançados de computação quântica. Se um invasor puder descobrir a chave estabelecida no início de uma interação, nenhuma quantidade de criptografia simétrica será útil.

Portanto, a ameaça à infraestrutura de segurança da Web é real. Vamos pensar um pouco sobre a dinâmica em jogo. As primeiras coisas a considerar são a economia e o acesso. No momento, apenas organizações inundadas de dinheiro podem se dar ao luxo de mexer com essas coisas. IBM , Google e cientistas de pesquisa na China estão competindo pela liderança na produção de sistemas viáveis, juntamente com uma série de esforços universitários. Nos bastidores, agências governamentais como a Agência de Segurança Nacional dos EUA certamente não estão ociosas. Na verdade, a NSA tem sua própria opinião sobre a questão da criptografia pública e da computação quântica.

Evoluindo a segurança para a computação quântica

É improvável que os atores de pequena escala alcancem recursos de computação quântica suficientes para atacar as chaves assimétricas modernas até muito depois de grandes instituições o terem feito. Isso significa que estamos em um longo período de tempo em que a infraestrutura de segurança pode evoluir de forma responsiva à dinâmica da computação quântica.

Ninguém sabe quando as máquinas quânticas verdadeiramente cripto-ameaçadoras surgirão, mas parece provável que isso aconteça. Dois critérios para lidar com a questão são o número de qubits em um sistema e a longevidade desses qubits.

Qubits estão sujeitos ao que é chamado de decoerência . A entropia está sempre levando embora os delicados conjuntos de elétrons e fótons. O problema é que tanto o número quanto a longevidade dos qubits são difíceis de quantificar. Quantos qubits são necessários para um ataque reproduzível prático em uma chave RSA 2048? Alguns dizem dezenas, alguns dizem milhões. Quanta coerência é necessária? Alguns dizem centenas de nanossegundos, alguns dizem minutos. 

E tudo isso pode ser derrubado por técnicas como o já mencionado uso complicado de algoritmos de pré-processamento. Quem sabe que graduação engenhosa está agora pensando em uma nova abordagem. As pessoas que fatoraram 143 em uma máquina quântica nem perceberam que também haviam quebrado 56.153 até dois anos depois .

Criptografia pós-quântica

Todos os caminhos levam a um mundo pós-quântico, e muitas pessoas já estão trabalhando duro nele. O Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA está organizando competições para desenvolver algoritmos resistentes a quântica agora . Alguns desses esforços estão gerando resultados.

Em última análise, podemos dizer que a ameaça quântica à criptografia é real, com base em resultados cada vez mais reais. Mas, por enquanto, é mais do que contrabalançado por forças compensatórias. Eventualmente, podemos ter que dizer adeus a alguns de nossos antigos algoritmos amados, mas novos tomarão seu lugar.

Será uma dança interessante para assistir na próxima década.

Consultado a: 20\05\2022

https://www.infoworld.com/article/3659837/the-quantum-menace-quantum-computing-and-cryptography.html

Computação quântica pode ajudar a criar telescópios espaciais do tamanho de planetas

Uma equipe de pesquisadores da Austrália sugere o uso de métodos de computação quântica já existentes para construir uma imensa matriz de telescópios espaciais que podem atingir o tamanho de planetas.

Segundo os autores do estudo, publicado no servidor de pré-impressão arXiv e ainda não revisado por pares, esses observatórios poderiam investigar ainda mais o espaço profundo e captar alvos distantes em resolução muito maior, algo que poderia “revolucionar a imagem astronômica”.

Liderada por Zixin Huang, da Universidade Macquarie, na Austrália, a equipe propõe um interferômetro – na linguagem da astronomia, isso significa uma série de observatórios individuais que formam um único telescópio – que pode superar limitações físicas, incluindo perdas e ruídos, usando técnicas de comunicação quântica.

No conceito, cada fóton que chega à matriz do telescópio poderia ser processado separadamente antes de ser gravado em um dispositivo especial de armazenamento de memória quântica.

Uma vez que os dados desses fótons seriam emaranhados quânticos — um fenômeno que permite que duas ou mais partículas se conectem, mesmo estando distantes, compartilhando um estado quântico unificado — os telescópios individuais poderiam compartilhar informações entre si instantaneamente.

A imagem final que esse processo criaria ainda poderia conter erros e falhas, e é aí que entram computadores quânticos. De acordo com pesquisas anteriores, essas máquinas seriam teoricamente capazes de corrigir seus próprios erros sem ter que executar quaisquer simulações numéricas, ao contrário de um computador clássico.

Colocar a ideia em prática ainda está longe de acontecer, mas os autores estão animados. “Há muito mais desafios que precisam ser enfrentados para um dispositivo do tamanho de um planeta, mas este é um bom primeiro passo”, disse Huang em entrevista ao site New Scientist.

Consultado a: 13\05\2022

https://olhardigital.com.br/2022/05/04/ciencia-e-espaco/computacao-quantica-pode-ajudar-a-criar-telescopios-espaciais-do-tamanho-de-planetas/

D-Wave instala computador quântico na Califórnia

A empresa canadense de computação quântica D-Wave Systems disse nesta quinta-feira que implantou seu mais recente computador quântico na Universidade do Sul da Califórnia.

A máquina mais poderosa da D-Wave, chamada de sistema Advantage, foi lançada em setembro de 2020 e está operando no Canadá e na Alemanha, disse Murray Thom, vice-presidente de gerenciamento de produtos da D-Wave.

Pesquisadores e empresas dos Estados Unidos conseguiram acessar o sistema de forma online, mas a implantação colocará uma máquina física nos Estados Unidos e ocorre enquanto Washington aumenta seu apoio à tecnologia quântica, disse ele.

O sistema Advantage tem mais de 5000 qubits, ou bits quânticos, indicação do poder do computador quântico. Espera-se que no futuro os computadores quânticos possam operar milhões de vezes mais rápido do que os supercomputadores avançados de hoje.

A D-Wave, fundada em 1999, disse em fevereiro que vai se listar em bolsas ao se fundir com a empresa de cheque em branco DPCM Capital em um acordo que avalia a empresa combinada em quase 1,6 bilhão de dólares.

Consultado a: 13\05\2022

https://epocanegocios.globo.com/Tecnologia/noticia/2022/05/epoca-negocios-d-wave-instala-computador-quantico-na-california.html

IBM quer criar computador quântico com 4000 qubits até 2025

Plano de lançamentos para o segmento de computação quântica da IBM foi atualizado e mostra o objetivo de ter uma máquina com 4000 qubits até 2025. Camada de software vai ser essencial para se conseguir utilizar este computador.

AIBM tem conseguido cumprir os objetivos que fazem parte do plano de computação quântica, anunciado em 2020. O objetivo mais recente a ser atingido foi o lançamento do processador ‘Eagle’, de 127 qubits (bits quânticos), em novembro do ano passado. Agora, a tecnológica norte-americana anunciou um novo e ambicioso plano na área da computação quântico: o chip ‘Condor’, de 1121 qubits, está previsto para 2023; o ‘Flamingo’, de 1386 qubits, para 2024; e o ‘Kokaburra’, com uns auspiciosos 4158 qubits, tem estreia prevista para 2025.

O segredo para conseguir esta evolução exponencial está na arquitetura modular e na forma como chips múltiplos são interligados para criar um único processador maior, com conectores de curto alcance e cabos criogénicos que permitem manter as ligações estáveis entre os diferentes processadores. Agora, a esta escala, a IBM pretende ainda desenvolver uma “camada de software inteligente” que permita tirar mais partido destes chips, amentar as suas funcionalidades, gerir melhor a redução de ruído e amplificar o poder de processamento.

Blake Johnson, que lidera a plataforma quântica da IBM, diz acreditar “que recursos clássicos podem realmente melhorar o que se pode fazer no quântico e obter mais desse recurso quântico”. “Assim, precisamos de construir a ferramenta – uma camada de orquestração, se quiserem – que permita que a computação quântica e a clássica possam trabalhar juntas de forma integrada”, cita a publicação IEEE Spectrum.

Um dos desafios mais proeminentes para o hardware quântico tem sido o ruído inerente – os qubits desenvolvidos pela IBM ainda são propensos a interferências externas – e Johnson explica que a investigação está em curso para criar uma forma automatizada, com recurso a computadores clássicos, para reduzir estes ruídos. Assim, os programadores deixariam de ter de se preocupar com este aspeto, confiando no sistema inteligente que o reduz, e poderiam focar-se na criação de aplicações quânticas: “Queremos que estas coisas sejam automáticas para o utilizador. Não devem ter de ser especialistas em controlo quântico para conseguir obter resultados significativos de um computador quântico”.

Até 2025, a empresa quer lançar uma espécie de ‘caixa de ferramentas’ que permita criar algoritmos que tirem o melhor partido dos recursos clássicos e quânticos.

Consultado a: 13\05\2022

https://visao.sapo.pt/exameinformatica/noticias-ei/ciencia-ei/2022-05-11-ibm-quer-criar-computador-quantico-com-4000-qubits-ate-2025/

Hyundai e IonQ desenvolvem novas formas de deteção de objetos para a condução autónoma

Fabricante automóvel e empresa de computação quântica expandem parceria para novos projetos

A Hyundai Motor Company e a IonQ, uma empresa líder em computação quântica, estabeleceram uma parceria no início deste ano focada no desenvolvimento do desempenho, custo e segurança das baterias de lítio destinadas a automóveis elétricos usando computadores quânticos de elevada capacidade de processamento.

Mas, agora, esta mesma parceria será também alargada para outros projetos, uma vez que a utilização deste tipo de processamento de dados se revelou de uma utilidade extrema no desenvolvimento de novos sistemas e soluções.

Na lista de novos projetos, está um novo conceito relacionado com o futuro da condução autónoma, que poderá melhorar consideravelmente a capacidade que os sistemas dos automóveis têm para deteção de objetos, leitura de sinais e, numa segunda fase, deteção de peões ou ciclistas.

Atualmente, a codificação de imagens para estados quânticos por parte da IonQ já conta com cerca de 43 tipos de sinais rodoviários, mas o próximo passo, passa por aplicar todos os dados recolhidos a um ambiente mais próximo da realidade, usado os centros de testes da Hyundai.

As soluções de machine learning acabam por ser muito mais eficientes quando utilizadas em computadores quânticos, uma vez que estes conseguem processar uma quantidade de dados muito superior num tempo mais reduzido e com uma precisão mais elevada do que a registada com os sistemas mais convencionais.

Com 20 qubits algorítmicos (#AQ), o IonQ Aria é o computador quântico mais potente da indústria, com base em parâmetros de referência orientados para aplicações.

Consultado a: 06\05\2022

https://autoportal.iol.pt/novidades/computacao-quantica/hyundai-e-ionq-desenvolvem-novas-formas-de-detecao-de-objetos-para-a-conducao-autonoma/20220506/6274f6ac0cf2f9a86ea26589

Os mitos e a realidade sobre os computadores quânticos

Em outubro de 2019, a computação quântica ocupou por vários dias as manchetes de todo o mundo. Uma equipe de pesquisadores da gigante tecnológica Google havia conseguido atingir a supremacia quântica, vencendo os maiores supercomputadores do planeta com um computador quântico.

Mais que isso: a diferença de tempo foi simplesmente esmagadora - poucos minutos, em comparação com os milhares de anos necessários para realizar o mesmo cálculo com um computador tradicional.

Foram dezenas de artigos e reportagens na imprensa escrita, no rádio e na televisão ecoando esse feito histórico e tentando explicar para o público não especializado no que consistia, na verdade, a proeza da Google e o que eram esses misteriosos computadores quânticos utilizados para consegui-la.

Nada de magia nem superpoderes fantásticos

Nos artigos de divulgação científica sobre computação quântica, é comum encontrar uma série de analogias e imagens recorrentes, que não correspondem à realidade e contribuem para a criação de mitos sobre as reais capacidades dos computadores quânticos.

Um dos mais repetidos é que "o computador quântico encontra a solução para um problema testando simultaneamente todas as opções possíveis". Essa explicação não é apenas uma simplificação excessiva do funcionamento dos computadores quânticos, mas parece dotá-los de fantásticos superpoderes que permitem completar qualquer cálculo apenas pressionando uma tecla e esperando alguns segundos.

Mas, então, não é verdade que o computador quântico utiliza paralelismo massivo para explorar ao mesmo tempo todas as soluções de um problema? Bem, como em muitas coisas relacionadas ao mundo quântico, a resposta é, ao mesmo tempo, sim e não.

É verdade que uma das principais propriedades que servem de base para os algoritmos quânticos é a sobreposição - essa misteriosa tendência de certos sistemas físicos de encontrar-se em uma combinação de diversos estados distintos. Mas isso é apenas uma parte muito pequena da história completa.

Poderíamos definir a computação quântica como a disciplina que estuda o uso das propriedades das partículas subatômicas para realizar cálculos. Entre essas propriedades, sim, encontra-se a sobreposição, mas também o entrelaçamento e a interferência.

De certa forma, poderíamos dizer que um algoritmo quântico cria, em primeiro lugar, uma sobreposição de muitas possibilidades a serem exploradas, entrelaça em seguida essas possibilidades com seus resultados e, por fim, faz com que as soluções ruins interfiram entre si, de forma que restem apenas aquelas que nos interessam.

Essa fase de eliminar opções desfavoráveis é a parte mais difícil e delicada de todo o processo. Trata-se de uma espécie de coreografia matemática complexa (nas palavras do cientista da computação Scott Aaronson e do quadrinista Zach Weinersmith), que só conseguimos realizar em alguns problemas concretos.

Além disso, demonstrou-se há algum tempo que, em determinadas tarefas, não é possível utilizar a computação quântica para acelerar os cálculos com relação aos computadores tradicionais.

O computador quântico, portanto, não é um dispositivo mágico capaz de solucionar instantaneamente qualquer problema, como às vezes a imprensa sensacionalista quer nos convencer. Mas também não é simplesmente um computador mais veloz.

Não é só mais rápido

Outra das falácias que encontramos habitualmente nos artigos populares sobre computadores quânticos é a redução de todas as suas capacidades ao mero aumento da velocidade.

Perdi a conta de quantas vezes encontrei explicações como "cientistas desenvolvem um computador quântico um milhão de vezes mais rápido que os computadores tradicionais". Por mais chamativas que possam ser essas afirmações, elas estão totalmente erradas.

É costume que, em intervalos de poucos meses, os grandes fabricantes de microchips anunciem novos desenvolvimentos que oferecem 20, 30 ou 50% mais velocidade que seus predecessores. Mas o computador quântico não baseia seu funcionamento em um simples avanço da tecnologia que permite fazer as mesmas operações de forma mais rápida.

De um lado, é possível que, para algumas tarefas, o computador quântico não supere a velocidade de um computador convencional. Mas, nos casos em que o computador quântico oferece vantagem sobre os aparelhos tradicionais, as diferenças não podem ser medidas somente com um número.

O computador quântico executa algoritmos radicalmente diferentes dos utilizados por um computador clássico. Isso faz com que a vantagem do aparelho quântico aumente quanto maior for o tamanho do problema que quisermos resolver.

Para problemas de busca em listas, por exemplo, o computador quântico será cinco vezes mais rápido que o tradicional com 100 dados, 50 vezes mais rápido com 10 mil elementos e 500 vezes mais rápido com um milhão de registros.

Aplicações

É justamente esse aumento da vantagem dos computadores quânticos, proporcionalmente à quantidade de dados a serem processados, que os torna especialmente atraentes no momento de abordar problemas que não podem ser tratados com computadores tradicionais.

É o caso de tarefas como encontrar os fatores de números inteiros muito grandes. É nessa dificuldade que se baseia a segurança de muitos dos protocolos de codificação utilizados em nossas comunicações digitais.

O tempo necessário para resolver esse problema utilizando os melhores algoritmos clássicos disponíveis cresce quase exponencialmente à medida que os números aumentam. Por isso, aumentar o tamanho de uma chave em algumas dezenas de bits faz com que ela se torne milhões de vezes mais segura.

Mas o matemático Peter Shor demonstrou há mais de 20 anos que decifrar esse tipo de codificação seria viável na prática, se fossem utilizados algoritmos quânticos.

E a criptografia não é o único campo em que os computadores quânticos podem oferecer grandes vantagens com relação à computação tradicional. A simulação de novos materiais e o estudo de compostos químicos são dois exemplos de aplicações promissoras da computação quântica.

Trata-se, novamente, de tarefas extremamente difíceis para os computadores clássicos, pois o número de parâmetros que descrevem o comportamento dos sistemas físico-químicos cresce exponencialmente com a quantidade de partículas que os compõem. Mas as propriedades quânticas desse tipo de sistemas fazem com que sua simulação com computadores quânticos seja algo natural, como destacou o físico Richard Feynman, mesmo antes que a computação quântica existisse como disciplina científica.

São, portanto, muitos os pesquisadores que, nos últimos anos, desenvolveram algoritmos especificamente projetados para estudar propriedades de moléculas químicas por meio de computadores quânticos. Um dos mais famosos é o chamado Variational Quantum Eigensolver (VQE), que apresenta a peculiaridade de poder ser usado até mesmo com os computadores quânticos pequenos e sensíveis a ruídos de que dispomos atualmente.

Com esse método, foi possível simular, em hardware quântico real, algumas moléculas de tamanho reduzido, atingindo precisão equivalente à dos cálculos clássicos.

Embora ainda estejamos longe de superar os computadores tradicionais nesta tarefa, o ritmo de crescimento das capacidades dos computadores quânticos e as melhorias dos algoritmos utilizados nos fazem supor que esta possa ser uma das primeiras aplicações práticas da tecnologia.

Computação quântica e inteligência artificial

Outros campos em que a pesquisa das aplicações da composição quântica é especialmente intensa na atualidade são a inteligência artificial e a otimização.

Concretamente, existem diversos algoritmos quânticos que foram propostos para acelerar as tarefas relativas ao treinamento de modelos de aprendizado de máquina a partir de grandes coleções de dados.

Em alguns casos, com métodos similares aos empregados por Peter Shor no desenvolvimento do seu algoritmo de fatoração, são obtidos benefícios exponenciais com relação ao método clássico correspondente.

Mas, como precisamos transferir os dados para o processador quântico um a um a partir dos arquivos onde estão armazenados, o gargalo não estaria no processamento das informações, mas na sua leitura.

Possíveis soluções seriam o uso de dados capturados diretamente com sensores quânticos, o que eliminaria a necessidade de carregá-los de um dispositivo externo, e o desenvolvimento de memórias quânticas que permitam ler os dados em sobreposição.

Além do estudo de técnicas para acelerar os processos de aprendizado automático clássico, também são pesquisados modelos puramente quânticos, como, por exemplo, as chamadas redes neuronais quânticas. Como essas propostas são relativamente recentes, suas capacidades ainda não são conhecidas, mas existem evidências que demonstram que o seu rendimento é superior ao dos métodos clássicos com certos conjuntos de dados criados artificialmente.

Como bem destacou John Preskill, um dos maiores especialistas em computação quântica do mundo, da mesma forma que as aplicações das redes neuronais clássicas se desenvolveram sem a necessidade de ter sempre uma teoria sólida e abrangente que as sustente, o aumento da disponibilidade de computadores quânticos para executar e ajustar as redes neuronais quânticas muito possivelmente levará a encontrar oportunidades de uso que hoje não podemos prever.

Os computadores quânticos não são a solução para todos os problemas de computação e tratamento de dados que venham a aparecer. Não são aparelhos mágicos para realizar qualquer cálculo instantaneamente. Mas também não são apenas versões mais rápidas dos computadores de que dispomos hoje.

Nas tarefas em que é possível obter vantagem utilizando a computação quântica, o ganho de tempo de execução aumenta com o tamanho do problema.

Se considerarmos que as aplicações dos computadores quânticos incluem campos importantes como a cibersegurança, a simulação de processos físico-químicos e a inteligência artificial, o fato de que a computação quântica não seja uma ferramenta que sirva para tudo não reduz seu valor, mas simplesmente define suas nuances.

Dispor de computadores quânticos não significará o fim de nossas limitações de computação, mas podemos ter a segurança de que trará uma profunda mudança na nossa forma de calcular e processar dados - e, portanto, uma transformação radical da nossa sociedade.

Consultado a: 06\05\2022

https://www.bbc.com/portuguese/geral-61318184

Casa Branca elevará suporte à computação quântica e intensifica segurança digital

A Casa Branca anunciará na quarta-feira uma série de medidas para apoiar a tecnologia de computação quântica nos Estados Unidos, enquanto estabelece medidas para aumentar a segurança digital para se defender contra a próxima geração de supercomputadores.

O país e outras nações estão em uma corrida para desenvolver a tecnologia de computação quântica, que pode alimentar avanços em inteligência artificial, ciência de materiais e química. Os computadores quânticos, foco principal do esforço, podem operar milhões de vezes mais rápido do que os supercomputadores mais avançados de hoje, realizando bilhões de cálculos ao mesmo tempo.

O presidente norte-americano, Joe Biden, assinará uma ordem executiva destinada a fortalecer o Comitê Consultivo Nacional da Iniciativa Quântica, o órgão consultivo independente de especialistas do governo para ciência e tecnologia da informação quântica.

A ordem coloca o comitê consultivo diretamente sob a autoridade da Casa Branca, ajudando a garantir que o presidente e outros tomadores de decisão importantes do país tenham acesso às informações mais recentes.

A Casa Branca deve nomear os membros dos conselhos nas próximas semanas. Biden também assinará um memorando de segurança nacional descrevendo o plano do governo norte-americano para lidar com os riscos representados pelos computadores quânticos para a segurança digital dos Estados Unidos.

Um funcionário de alto escalão do governo norte-americano disse que a pesquisa mostra que os computadores quânticos em breve atingirão um tamanho e nível de sofisticação suficientes para quebrarem grande parte da criptografia que atualmente protege as comunicações digitais na Internet.

O memorando oferece um roteiro para as agências federais atualizarem seus sistemas de tecnologia da informação para ajudar na defesa contra ataques por computação quântica complexos, estabelecendo metas e marcos. Também estabelece um grupo de trabalho entre os setores público e privado para gerar pesquisas e colaborar em estratégias de defesa contra ataques.

Consultado a: 06\05\2022

https://epocanegocios.globo.com/Tecnologia/noticia/2022/05/epoca-negocios-casa-branca-elevara-suporte-a-computacao-quantica-e-intensifica-seguranca-digital.html

Finlândia: Instalação de fabricação quântica da IQM recebe investimento de €35 milhões do BEI

Investimento será usado para acelerar o desenvolvimento e comercialização dos processadores quânticos da IQM

A computação quântica é considerada um setor de importância estratégica para a União Europeia com potencial de revolucionar muitos setores.

ESPOO, Finland, April 28, 2022--(BUSINESS WIRE)--O Banco Europeu de Investimento (BEI) concedeu 35 milhões de euros à IQM Quantum Computers para acelerar o desenvolvimento e a comercialização de seus processadores quânticos construídos nas primeiras instalações de fabricação dedicadas à computação quântica da Europa em Espoo, Finlândia. O empréstimo faz parte do produto de dívida de risco do Fundo Europeu de Garantia introduzido para fornecer liquidez a pequenas e médias empresas afetadas pela pandemia.

IQM Quantum Computer (Graphic: Business Wire)

Além disso, a IQM beneficiou-se do suporte dos Serviços Consultivos do BEI na preparação do requerimento de financiamento.

Este anúncio veio após o anúncio da IQM em novembro da abertura de sua primeira instalação de fabricação na Finlândia. A parcela inicial dos fundos do BEI será usada para expandir a instalação, acelerar a pesquisa de materiais e desenvolver processadores quânticos.

Ao receber este primeiro financiamento da dívida do BEI, o presidente-executivo da IQM, Dr. Jan Goetz, declarou: "A escassez de chips de hoje expôs o quão dependente o mundo é dos fabricantes de semicondutores asiáticos. Processadores quânticos nos dão a oportunidade de aprender com isso e nos tornar autoconfiantes no presente, e provedores globais de chips quânticos no futuro. Este empréstimo do BEI nos apoia na construção de um desenvolvimento quântico mais equilibrado e resiliente na Europa. Já estamos trabalhando na tecnologia quântica mais avançada da Europa e esse empréstimo também nos ajudará a criar o ecossistema quântico europeu de próxima geração."

O presidente do BEI, Werner Hoyer, disse: "A computação quântica ainda está em um estágio inicial. No entanto, tem o potencial de revolucionar muitos setores, desde o desenvolvimento de medicamentos e vacinas até a segurança cibernética. Dada a escala do impacto potencial, a concorrência global na computação quântica é feroz. Garantir que empresas como a IQM sejam bem financiadas é fundamental para posicionar a Europa como líder tecnológica em todo o mundo."

O vice-presidente do BEI, Thomas Östros, acrescentou: "Como consideramos a computação quântica um setor de importância estratégica, estamos felizes em apoiar a empresa finlandesa IQM. Com nosso financiamento, não apenas sustentamos e criamos empregos dentro de uma indústria altamente inovadora, mas também nos posicionamos como fomentadores de know-how tecnológico. A Europa tem uma forte tradição de pesquisa quântica, e o financiamento da IQM garante que os resultados desta pesquisa serão colocados em prática em inovações do mundo real."

Este anúncio de financiamento segue outras notícias sobre o software open-source de design de processador da IQM KQCircuits, o projeto Q-Exa para aceleração quântica para centros HPC e a abertura da instalação de fabricação quântica. Com esse financiamento, a IQM terá controle total sobre o desenvolvimento de processadores quânticos e fortalecerá sua liderança europeia.

Informações básicas

O Banco Europeu de Investimento (BEI) é a instituição de crédito de longo prazo da União Europeia de propriedade de seus Estados-Membros. Ele disponibiliza financiamentos de longo prazo para investimentos sólidos, a fim de contribuir para as metas políticas da UE.

A IQM é a líder paneuropeia na construção de computadores quânticos. A IQM fornece computadores quânticos para centros de dados de supercomputação e laboratórios de pesquisa e oferece acesso total ao seu hardware. Para clientes industriais, a IQM oferece uma vantagem quântica através de uma abordagem exclusiva de codesign específica por aplicação.

A IQM está construindo o primeiro computador quântico comercial de 54 qubits da Finlândia com VTT, e um consórcio liderado pela IQM (Q-Exa) está construindo um computador quântico na Alemanha. O computador será integrado a um supercomputador HPC para criar um acelerador para futuras pesquisas científicas. A IQM tem mais de 160 funcionários com escritórios em Paris, Bilbao, Munique e Espoo.

O texto no idioma original deste anúncio é a versão oficial autorizada. As traduções são fornecidas apenas como uma facilidade e devem se referir ao texto no idioma original, que é a única versão do texto que tem efeito legal.

Consultado a: 29\04\2022

https://br.financas.yahoo.com/noticias/finl%C3%A2ndia-instala%C3%A7%C3%A3o-fabrica%C3%A7%C3%A3o-qu%C3%A2ntica-da-185600015.html?guccounter=1&guce_referrer=aHR0cHM6Ly93d3cuZ29vZ2xlLmNvbS8&guce_referrer_sig=AQAAACtrZvqz4uQeBrc6zovotbebMhsm1BYlNzYwtmwLOOR2MzhhzmU34OcTxSft2glROUyZ0OXg-GjGQIeU-9womEa3E2mL_6p50L-cqym0CgL15853h14B9KD9LUfwQ7TPACi4wkOOldP4576q3MSCwdfp53_CNwLXiaOOJh2WeC0u

Silício começa a brilhar como hardware para computação quântica

Qubits de silício

Pesquisadores de todo o mundo estão tentando descobrir quais tecnologias - como supercondutores, íons aprisionados ou qubits de silício, por exemplo - podem ser a melhor opção como unidades básicas da computação quântica.

E, igualmente significativo, as equipes já estão se adiantando para ver quais tecnologias têm maior potencial para escalonar com mais eficiência para uso comercial.

Os qubits em silício têm muitas vantagens, permitindo usar as tecnologias da microeletrônica - recentemente, qubits de silício foram fabricados em escala industrial pela primeira vez.

Agora, pesquisadores da Universidade de Princeton, nos EUA, alcançaram um nível de fidelidade sem precedentes usando uma porta lógica com dois desses qubits semicondutores - a fidelidade é uma medida da capacidade de um qubit de realizar operações sem erros.

Superando os 99%, esta é a maior fidelidade alcançada até agora para uma porta de dois qubits em um semicondutor, e está no mesmo nível dos melhores resultados alcançados por tecnologias concorrentes, como a dos qubits supercondutores.

Esta demonstração promete acelerar o uso da tecnologia de silício como uma alternativa viável a outras tecnologias de computação quântica.

"Os qubits de spin de silício estão ganhando força [no campo]," disse o professor Adam Mills. "Parece um grande ano para o silício em geral."

Computação quântica em silício

Usando um componente chamado ponto quântico duplo, a equipe conseguiu capturar dois elétrons e forçá-los a interagir um com o outro. O estado de spin de cada elétron pode ser usado como um qubit, e a interação entre os elétrons pode estabelecer a correlação entre esses qubits, o chamando emaranhamento, ou entrelaçamento quântico - esta operação é crucial para a computação quântica.

"A ideia é que todo sistema terá que ser dimensionado para muitos qubits," disse Mills. "E, hoje, os outros sistemas de qubits têm limitações físicas reais para escalabilidade. O tamanho pode ser um problema real com esses sistemas. Há um limite de espaço em que você pode condensar essas coisas."

Em comparação, os qubits de spin de silício são feitos de elétrons únicos, o que os torna extremamente pequenos.

"Nossos dispositivos têm apenas cerca de 100 nanômetros de diâmetro, enquanto um qubit supercondutor convencional tem mais de 300 micrômetros de diâmetro, então se você quiser fazer muitos em um chip, será difícil usar uma abordagem supercondutora," disse Jason Petta, membro da equipe.

A outra vantagem óbvia da computação quântica baseada em silício está na possibilidade de aproveitamento de toda a tecnologia da microeletrônica convencional. "Nosso sentimento é que, se você realmente quiser fazer um milhão ou dez milhões de qubits que serão necessários para fazer algo prático, isso só acontecerá em um sistema de estado sólido que possa ser dimensionado usando a indústria de fabricação de semicondutores padrão," acentuou Petta.

Consultado a: 29\04\2022

https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=silicio-comeca-brilhar-como-hardware-computacao-quantica&id=010110220429#.Yn6mX-jMLIU

BT e Toshiba testam 1ª rede comercial com recursos contra ataques por computação quântica Leia mais em: https://forbes.com.br/forbes-tech/2022/04/bt-e-toshiba-testam-1a-rede-comercial-com-recursos-contra-ataques-por-computacao-quantica/

O grupo britânico de telecomunicações BT e o conglomerado japonês Toshiba lançaram hoje (27) o primeiro teste comercial de uma rede projetada para impedir ataques realizados por meio de computação quântica.

A rede será usada pelo grupo de serviços EY para conectar duas instalações em Londres, afirmaram as companhias.

Computadores quânticos são caros, mas a tecnologia, que está sendo desenvolvida por empresas que incluem Google, IBM e Microsoft, oferece o potencial de processamento de dados milhões de vezes mais rápido que o de supercomputadores atuais.

Em vez de armazenarem informações em bits – ou zeros e uns – a computação quântica utiliza uma propriedade de partículas subatômicas que as permitem existir simultaneamente em diferentes estados. Além disso, as partículas podem ser “emaranhadas”, o que significa que podem influenciar o comportamento de outras de maneira observável, levando a aumentos exponenciais no poder de computação.

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A computação quântica utiliza uma propriedade de partículas subatômicas que as permitem existir simultaneamente em diferentes estados

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O grupo britânico de telecomunicações BT e o conglomerado japonês Toshiba lançaram hoje (27) o primeiro teste comercial de uma rede projetada para impedir ataques realizados por meio de computação quântica.

A rede será usada pelo grupo de serviços EY para conectar duas instalações em Londres, afirmaram as companhias.

VEJA TAMBÉM: Computação quântica: tudo que você precisa saber sobre a nova aposta da Meta

Computadores quânticos são caros, mas a tecnologia, que está sendo desenvolvida por empresas que incluem Google, IBM e Microsoft, oferece o potencial de processamento de dados milhões de vezes mais rápido que o de supercomputadores atuais.

Em vez de armazenarem informações em bits – ou zeros e uns – a computação quântica utiliza uma propriedade de partículas subatômicas que as permitem existir simultaneamente em diferentes estados. Além disso, as partículas podem ser “emaranhadas”, o que significa que podem influenciar o comportamento de outras de maneira observável, levando a aumentos exponenciais no poder de computação.

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O vice-presidente de tecnologia da BT, Howard Watson, afirmou que a tecnologia quântica pode ser potencialmente usada para quebrar chaves de codificação de dados enquanto eles são transmitidos.

A tecnologia “quantum key distribution (QKD)”, entretanto, usa fotônica para transmitir chaves de codificação em redes de fibra ótica, disse ele. Se a QKD é invadida na transmissão em um ataque hacker, o estado das partículas muda e com isso a invasão pode ser detectada em tempo real.

Consultado a: 29\04\2022

https://forbes.com.br/forbes-tech/2022/04/bt-e-toshiba-testam-1a-rede-comercial-com-recursos-contra-ataques-por-computacao-quantica/

Conheça The Qubit Game, jogo do Google que ensina computação quântica

Em comemoração ao Dia Mundial Quântico, que aconteceu dia 14 de abril, o time de Inteligência Artificial Quântica do Google lançou o game The Qubit Game.

De acordo com a companhia, o objetivo da criação do The Qubit Game foi que ele servisse como um “jeito diferente para introduzir as pessoas ao mundo da computação quântica.”

O Olhar Digital já explicou o que é a Computação Quântica, saiba mais.

O Google, bem como outras companhias na indústria de tecnologia, acredita que a computação quântica vai “ajudar a resolver grandes problemas, desde nos ajudar a entender melhor o mundo ao simular sistemas quânticos, até aplicações industriais amplas como produção de energia eficiente ou projetar medicamentos para curar doenças e resolver grandes problemas de saúde pública.”

Assim, com o Dia Mundial Quântico, que visa elevar o conhecimento sobre o campo, o Google contribuiu com The Qubit Game, uma “jornada divertida para construir um computador quântico, um qubit de cada vez”.

O jogo é bastante simples, explicativo, e vai apresentando conceitos de modo lento, o que torna o aprendizado sobre o campo mais fácil. “Ganhe pontos resolvendo os mesmos desafios que os engenheiros quânticos enfrentam, desde manter os qubits frios até bloquear os raios cósmicos. Se você tiver sucesso, descobrirá novas atualizações para seu computador, concluirá grandes projetos de pesquisa e mudará a ciência para sempre”, afirma a companhia.

Consultado a: 22\04\2022

https://olhardigital.com.br/2022/04/18/games-e-consoles/conheca-the-qubit-game-jogo-do-google-que-ensina-computacao-quantica/

Banco do Canadá recorre à computação quântica para simular adoção de criptomoedas

Modelo da startup Multiverse Computing pode simular 1 octilhão de cenários possíveis em 30 minutos prevendo adoção de criptomoedas.

Ocupando teoricamente mundos econômicos distintos sob a ótica dos governos e dos sistemas financeiros tradicionais, a convivência entre as criptomoedas e as moedas fiduciárias ainda despertam dúvidas e incertezas quando o assunto é a adoção dos criptoativos. Em busca de “prever este futuro”, o Banco do Canadá recorreu à computação quântica para simular o comportamento da economia em caso da utilização de criptomoedas e moedas fiduciárias em um mesmo sistema. 

A pesquisa foi desenvolvida pela empresa Multiverse Computing,  já que o modelo utilizado pela startup é capaz de simular 1 octilhão (10 seguido por 30 zeros) de cenários possíveis em meia hora. 

Estamos orgulhosos de ser um parceiro confiável do primeiro banco central do G7 a explorar a modelagem de redes complexas e criptomoedas por meio do uso da computação quântica. Os resultados da simulação são muito intrigantes e perspicazes, pois as partes interessadas consideram mais pesquisas no domínio. Graças ao algoritmo que desenvolvemos em conjunto com nossos parceiros do Banco do Canadá, conseguimos modelar um sistema complexo de maneira confiável e precisa, considerando o estado atual dos recursos de computação quântica, disse o CTO da Multiverse Computing, Samuel Mugel.

O executivo revelou que a startup usou um computador quântico de recozimento da D-Wave e que a combinação conseguiu liderar redes financeiras de 8 a 10 players com 2^90 (1 octilhão) de  configurações de rede possíveis. Ele disse ainda que as abordagens clássicas de computação não conseguem solucionar grandes redes na prática, pois uma rede com 15 players, por exemplo, requer segundo ele, “tantos recursos quantos são os átomos no universo.”

A empresa já concluiu a primeira fase de testes, no caso a prova de conceito, que combina dados blockchain da stablecoin Tether (USDT) e dados públicos de dez grandes instituições financeiras, além de consultas a especialistas de dois grandes bancos canadenses. A escolha do USDT também está relacionada à multiplicidade de cenários de mercado que a stablecoin atravessou desde a sua criação, em 2014. 

Segundo o Banco do Canadá, a maioria dos cenários revelou uma relativa rapidez de adoção por parte das instituições financeira em razão de um conhecimento inicial sobre a conversão entre as moedas fiduciárias e as criptomoedas, além do custo de conversão. As simulações também avaliaram o potencial dos bancos de reduzirem as taxas de transferência eletrônica para competirem com as baixas transações do uso das criptomoedas. 

Queríamos testar o poder da computação quântica em um caso de pesquisa difícil de resolver usando técnicas de computação clássicas. Essa colaboração nos ajudou a aprender mais sobre como a computação quântica pode fornecer novos insights sobre problemas econômicos, realizando simulações complexas em hardware quântico, disse a diretora de ciência de dados do Banco do Canadá, Maryam Haghighi.

O estudo sugeriu ainda que, em relação a algumas indústrias, os criptoativos seriam capazes de compartilhar o mercado de pagamentos com transferências bancárias tradicionais e instrumentos semelhantes a dinheiro.

A computação quântica faz parte de um rol de tecnologias disruptivas que também são integradas pela blockchain com impulsionadoras do mercado nos próximos anos segundo o ‘Tech Trends 2022’, um estudo anual da Deloitte apresentando insights e percepções para tomadas de decisões nos negócios, conforme noticiou o Cointelegraph Brasil.

Consultado a: 23\04\2022

https://cointelegraph.com.br/news/bank-of-canada-turns-to-quantum-computing-to-simulate-cryptocurrency-adoption

Intel fabrica primeiros qubits e torna computação quântica mais próxima

Quando o assunto é computador quântico, os qubits quase sempre aparecem na conversa como um conceito abstrato e distante. Pode ser diferente a partir de agora: a Intel revelou ter produzido, com sucesso, os primeiros qubits de silício em escala industrial (sem passar por etapas manuais). Trata-se de um avanço que torna a computação quântica mais próxima da realidade.

A Intel não chegou a esse feito sozinha. O trabalho, que foi revisado por pares e divulgado na revista científica Nature Electronics, é fruto de uma parceria com a QuTech, um centro de pesquisa sobre computação quântica criado pela Universidade Técnica de Delft e a Organização Holandesa de Pesquisa Científica Aplicada.

O que Intel e QuTech desenvolveram, basicamente, é um processo que possibilita a produção de mais de dez mil matrizes com vários qubits de silício em um único wafer. Mas o que isso quer dizer? Comecemos pela definição de qubit.

Com vocês, o qubit

Qubit é uma abreviação de bit quântico. Enquanto, na computação atual (baseada na lógica binária), temos um bit assumindo um estado representado por 0 ou 1, na computação quântica um qubit pode assumir 0, 1 ou uma superposição de ambos os valores.

As possibilidades que essa abordagem traz são tidas como revolucionárias. Não por acaso, a computação quântica é vista como a resposta para problemas tão complexos que, hoje, levariam dias ou semanas para serem resolvidos pela computação tradicional.

Teoricamente, quanto mais qubits um computador quântico suporta, maior é a sua capacidade de processamento. O problema é que a indústria precisa superar diversos desafios para que a computação quântica se torne viável e, sobretudo, confiável.

Por que o avanço da Intel é promissor?

Um dos tais desafios está no processo de fabricação de chips quânticos. A indústria e centros de pesquisa enfrentam dificuldades para desenvolver um processo que permita uma produção escalável.

A pesquisa realizada pela Intel e a QuTech possibilita que wafers (em poucas palavras, peças de silício em formato de disco que são divididas para dar origem a processadores) voltados à computação quântica sejam fabricados com tecnologias de litografia óptica que são usadas para produzir os chips CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) mais modernos da companhia.

Em clima de celebração, a Intel explica que o resultado desse trabalho é um processo que permite que um wafer de silício com diâmetro padrão de 300 mm possa conter mais de dez mil matrizes (pontos quânticos) de qubits cujo rendimento é superior a 95% (ou seja, pelo menos 95% dessas unidades são funcionais).

Eis o motivo da celebração: a Intel conseguiu produzir um wafer para computador quântico que pode ser aproveitado em quase toda a sua totalidade e, ao mesmo tempo, não teve que promover mudanças expressivas em sua linha de produção. Em tese, isso abre espaço para que a companhia produza chips quânticos e convencionais nas mesmas unidades fabris.

É claro que ainda há muito trabalho a ser feito para que a computação quântica se torne, de fato, viável. Mas James Clarke, diretor de hardware quântico da Intel, não esconde a empolgação com o feito mais recente:

Nossa pesquisa prova que um computador quântico em escala real não apenas é possível como pode ser produzido em uma fábrica de chips atual. Estamos ansiosos para continuar trabalhando com a QuTech para aplicar nossa experiência em fabricação de silício para liberar todo o potencial do quântico.

Consultado a: 22\04\2022

https://tecnoblog.net/noticias/2022/04/18/intel-fabrica-primeiros-qubits-e-torna-computacao-quantica-mais-proxima/

Contextualidade quântica comprovada de maneira definitiva

Contextualidade

Físicos conseguiram demonstrar, pela primeira vez de forma incontestável (loophole-free test), a contextualidade quântica, um dos pilares da mecânica quântica e um dos fenômenos por trás das vantagens dos computadores quânticos em relação aos computadores clássicos.

A contextualidade quântica expressa a diferença radical que existe entre as medições feitas pela física clássica e pela física quântica - lembre-se, por exemplo, do famoso Efeito do Observador.

Na física clássica, cada medição simplesmente dá valores para uma característica já presente no sistema que está sendo medido, como o comprimento ou a massa. Podemos medir a variável que quisermos e repetir as medições em qualquer ordem ou a qualquer momento e os resultados serão sempre os mesmos. Portanto, naturalmente assumimos que o sistema medido possui valores preexistentes, que são revelados a cada medição e persistem após as medições.

Já na física quântica, esse pressuposto cai por terra: O resultado de uma medição, além da característica que está sendo medida, depende de outros fatores, por exemplo, de como foi projetado o experimento e de todas as medições anteriores. Ou seja, o resultado depende do contexto do experimento - daí o nome contextualidade, a grandeza que descreve esse contexto.

Supremacia quântica

Apesar de essas correlações quânticas serem previstas teoricamente desde os anos 1960, só agora uma equipe internacional de físicos conseguiu provar de modo incontestável a contextualidade, de modo que agora não restam possibilidades de explicações alternativas para essa que é uma das muitas "esquisitices" da mecânica quântica

E isso é muito mais do que uma mera curiosidade: A contextualidade é essencial para explicar a segurança das comunicações quânticas e a supremacia dos computadores quânticos sobre os computadores atuais, incluindo a eficácia dos algoritmos quânticos, conforme demonstrado em 2014 por Mark Howard e seus colegas, em um artigo hoje tido como referência na área, que descreveu a "mágica da computação quântica".

"Aqui, provamos uma equivalência notável entre a emergência da contextualidade e a possibilidade de uma computação quântica universal através da destilação de 'estado mágico', que é o principal modelo para realizar experimentalmente um computador quântico tolerante a falhas. Esta é uma ligação conceitualmente satisfatória porque a contextualidade, que exclui um modelo simples de 'variável oculta' da mecânica quântica, fornece uma das caracterizações fundamentais dos fenômenos quânticos exclusivos," escreveram Howard e seus colegas.

Contextualidade sem contestação

Quem ilustra o professor a demonstração incontestável feita agora é o professor Adán Cabello, da Universidade de Sevilha, na Espanha, membro da equipe que idealizou o experimento.

"Para entender por que isso é interessante, vamos usar o seguinte jogo. Sérgio e Mário nos mostram suas mãos com os punhos cerrados. Pedimos que eles abram uma mão cada um por um momento. Apenas uma. Verificamos se a mão contém algo ou não. Em cada rodada do jogo, podemos pedir para abrir a mesma mão quantas vezes quisermos. Depois de jogar muitas rodadas, descobrimos que, em cada rodada, a mão que Sérgio abriu ou sempre tem algo nela ou está sempre vazia. E o mesmo vale para Mário.

"Se assumirmos que, em cada rodada, Sérgio e Mário têm ou não algo em cada uma de suas mãos, pode-se demonstrar que a soma de determinadas probabilidades tem um limite. Se chamarmos essa soma de S, S não pode ser maior que 2. No entanto, em nosso experimento, S é 2,5". Como isso é possível?"

Versão quântica do jogo

Na verdade, isso seria impossível na ilustração dada pelo pesquisador porque se trata de duas pessoas, Sérgio e Mário, e pessoas andam pelo mundo regidos pela mecânica clássica.

Só que, no experimento projetado pela equipe, Sérgio é um íon do elemento químico itérbio e Mário é um íon do elemento químico bário. E átomos obedecem às leis da mecânica quântica.

"No experimento, os dois íons são capturados em uma armadilha e diferentes lasers são usados para fazer as medições (pedir para que eles abram as mãos). Na física quântica, os sistemas não têm propriedades quando não são medidos: as propriedades são relativas às medições," lembra Cabello.

E foi aí que o resultado exemplificado - o hipotético S = 2,5 - apareceu de modo incontestável, não sendo possível ou necessário atribuí-lo a qualquer "furo" do experimento.

"No artigo, apresentamos uma evidência experimental para um teste sem lacunas da contextualidade quântica usando sistemas compostos, mas sem separação semelhante ao espaço. Realizamos os experimentos com duas espécies de íons atômicos e garantimos as condições de medição ideais realizando as medições repetidas nos íons Yb e Ba que não interferem entre si, sem nenhum dado ausente. Todos os resultados experimentais concordam com as previsões da mecânica quântica por mais de 15 desvios padrão," detalhou o professor Kihwan Kim, da Universidade Tsinghua, na China, coordenador do experimento.

Computadores e algoritmos quânticos

"Além da importância para a pesquisa fundamental, este trabalho também tem implicações diretas para algoritmos e protocolos quânticos executados em dispositivos onde a suposição de localidade não pode ser feita, como é o caso dos computadores quânticos. Esses dispositivos não são grandes o suficiente para permitir eventos relacionados ao espaço que justifiquem a suposição de localidade.

"Lá, a possibilidade de produzir correlações contextuais sem lacunas para medições nítidas permite, sem depender da localidade, testar se um alegado computador quântico é realmente quântico, caracterizar sistemas quânticos, gerar números aleatórios quânticos autotestáveis e fazer computação quântica cega, entre outras aplicações, disse Kim.

"É um experimento único que nos permite provar que tudo acontece exatamente como prevê a física quântica. O fato de termos um controle tão preciso sobre sistemas tão sensíveis mostra o quão longe chegamos," acrescentou Cabello.

Consultado a: 06\04\2022

https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=contextualidade-quantica-comprovada-maneira-definitiva&id=010150220324#.Yk3AwSjMLIU

Neurônios artificiais ficam quânticos e unem IA com computação quântica

Neurônios artificiais tornam-se quânticos

A computação neuromórfica, cujos componentes imitam os neurônios do cérebro, e a computação quântica, que promete deixar nossos computadores atuais comparáveis a ábacos, estão entre as tecnologias emergentes mais promissoras para revolucionar a tecnologia da informação.

Mas talvez não seja preciso escolher entre uma das duas - talvez seja possível mesclá-las.

Um grupo de físicos da Áustria e da Itália acaba de demonstrar uma versão quântica do principal componente da computação neuromórfica, o memoristor.

Em outras palavras, Michele Spagnolo e seus colegas criaram um memoristor quântico, um componente tipicamente neuromórfico construído sobre um processador quântico que funciona com fótons.

Memoristor quântico é elo perdido entre inteligência artificial e computação quântica

Esquema do memoristor quântico fotônico criado pela equipe.

[Imagem: Michele Spagnolo et al. - 10.1038/s41566-022-00973-5]

Memoristor quântico

Uma das grandes inovações deste século no campo da informática ocorreu em 2008, com a descoberta do memoristor. Esse componente muda sua resistência à passagem da eletricidade dependendo de uma memória das correntes que o percorreram no passado - daí o nome memory-resistor, ou memoristor.

Imediatamente após sua descoberta, os cientistas perceberam que (entre muitas outras aplicações) o comportamento peculiar dos memoristores era surpreendentemente semelhante ao das sinapses neurais. O memoristor tornou-se assim o bloco de construção fundamental das arquiteturas neuromórficas, ou computação cognitiva.

Spagnolo demonstrou agora como construir um componente que tem o mesmo comportamento de um memoristor, mas atua sobre estados quânticos, ou seja, ele é capaz de codificar e transmitir informações guardadas em qubits, como átomos, íons ou fótons. Essa integração é particularmente surpreendente porque a dinâmica de um memoristor eletrônico tradicional tende a contradizer o comportamento típico das partículas quânticas.

A equipe superou o desafio usando fótons individuais, ou seja, partículas quânticas únicas de luz, e explorando sua capacidade de se propagar simultaneamente em uma superposição de dois ou mais caminhos.

Elo perdido entre inteligência artificial e a computação quântica

Os fótons únicos se propagam ao longo de guias de onda traçadas a laser em uma base de vidro, sendo guiados em uma superposição de vários caminhos.

Um desses caminhos é utilizado para medir o fluxo de fótons que passam pelo componente; e a quantidade medida, através de um complexo esquema de realimentação eletrônica, modula a transmissão na outra saída, alcançando assim o comportamento memorresistivo desejado.

Além de demonstrar o memoristor quântico, os pesquisadores criaram simulações mostrando que redes neurais fotônicas montadas com esses componentes podem ser usadas para aprender tarefas clássicas e quânticas, sugerindo o fato de que o memoristor quântico pode ser o elo perdido entre inteligência artificial e a computação quântica - sem esquecer que o próprio memoristor é considerado o elo perdido da eletrônica.

"Desbloquear todo o potencial dos recursos quânticos dentro da inteligência artificial é um dos maiores desafios da pesquisa atual em física quântica e ciência da computação", disse Spagnolo.

Para caminhar nesse sentido, a equipe simulou um aprendizado de máquina por meio de um esquema de computação de reservatório, o que permitiu usar a rede neural de memoristores quânticos para resolver tarefas tanto de aprendizado clássico quanto de aprendizado quântico. "Nossas simulações mostram resultados promissores e podem abrir novos caminhos para o uso de memristores quânticos em arquiteturas neuromórficas quânticas," escreveu a equipe.

Consultado a: 06\04\2022

https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=memoristor-quantico-elo-perdido-inteligencia-artificial-computacao-quantica&id=010150220325#.Yk3AByjMLIU