“Quando eu era estudante, jamais imaginei que veria um computador quântico em minha vida. No entanto, ele está aqui, aberto a todos que queiram usá-lo para fazer cálculos complexos, que levariam anos para serem concluídos nos computadores tradicionais.” A frase da vice-presidente para pesquisa industrial da IBM, Kathryn Guarini, foi dita durante a visita feita por jornalistas brasileiros ao Centro de Pesquisa Thomas J. Watson da IBM, principal base de pesquisa da companhia, a cerca de 60 km da cidade de Nova York. A companhia acredita que seu projeto IBM Q (de quanta computing, ou computação quântica) tem potencial para revolucionar a história do processamento de dados como os mainframes fizeram no século passado.
São máquinas que valem muito mais que ouro que têm na sua composição e deverão superar em muito os computadores atuais em áreas como aprendizado de máquina, criptografia, logística ultra-eficiente, modelagem de dados financeiros e de risco... Na área de segurança e criptografia, por exemplo, a computação quântica tem potencial para, em 25 anos, quebrar num piscar de olhos qualquer sistema de segurança de dados que roda nos dias atuais.
A IBM tem à mostra no seu principal centro de pesquisa um modelo similar aos computadores quânticos em funcionamento em salas reservadas do prédio. Com aparência semelhante à de um candelabro, a máquina real não poderia funcionar ali, em local aberto, pois seu delicado e potente processador precisa estar no vácuo, em local escuro e com temperatura bem próxima do zero absoluto (zero Kelvin, ou incríveis 273 graus Celcius negativos). O processador em si cabe na palma de uma mão. Todo o resto da estrutura de cerca de mais de um metro de altura é na verdade um potente e valioso refrigerador que a cada nível de serpentinas de metal cheias de loops consegue reduzir a temperatura em um Kelvin até chegar nos 0,1 a 0,15 necessários para fazer a mágica acontecer.
Cópia de um processador quântico do IBM Q, com 50 qubits. Foto: Maria Luiza Borges/JC
A IBM não diz quantas máquinas reais tem em operação. Nem tampouco revela quanto investiu em cada uma. Mas se orgulha de mostrar (embora proíba fotos) o laboratório onde pelo menos quatro IBM Q trabalham a pleno vapor, estabilizadas em casulos onde no interior reina o vácuo, a escuridão profunda e uma temperatura de um frio inimaginável.
Se proíbe as fotos, o mesmo a IBM não faz com o acesso. A companhia disponibiliza a capacidade de processamento dessas fantásticas máquinas na nuvem (acessível em qualquer lugar no mundo), para pesquisadores que precisem de cálculos complexos nos seus trabalhos. O computador IBM Q de 50 qubits (unidade quântica de processamento) já atraiu a atenção de mais de 100 mil desenvolvedores, pesquisadores, estudantes e professores. Mais de 6 milhões de experimentos já foram processados.
Pesquisas na área
“Pelo menos 120 trabalhos já foram publicados desde que o uso dos computadores quânticos da IBM foi disponibilizado”, explica Robert Sutor, um matemático simpático que fala de forma didática sobre o complexo universo quântico, em que é possível que uma partícula esteja em dois ou mais estados ao mesmo tempo. Difícil de entender no mundo da forma como conhecemos e é por isso que há quem diga que nunca será possível que um processador desse tipo chegue a rodar em condições normais na face da Terra. Sutor é vice-presidente da área de Estratégia e Ecossistema em Computação Quântica (Q) da IBM. “Nós queremos estimular que universidades comecem a ensinar computação quântica. Por isso franqueamos o uso das nossas máquinas na nuvem a quem quiser produzir com o apoio da computação quântica”, acrescenta.
Robert Sutor, vice-presidente da IBM para a área de computação quântica. O grande desafio é estimular que o tema seja ensinado nas faculdades. Por isso, seu uso está franqueado na nuvem. Foto: Maria Luiza Borges/JC
Segundo Sutor, a IBM é uma das únicas companhias a ter uma abordagem “full stack” de Q, com iniciativas em todas as etapas do processo – da máquina ao software. E também a única a tornar a máquina acessível. Trabalhar em várias frentes é importante porque, se vai revolucionar o processamento, a computação quântica também exigirá algorítimos específicos, criptografia quântica, etc. No Brasil, segundo Ulisses Mello, diretor do centro de pesquisa da IMB no país, algumas universidades brasileiras já estão usando o IBM Q, entre elas, a Unicamp já tem pesquisa na área.
