A jornada para o “Santo Graal” da computação está ganhando força

Já faz um tempo que se fala no potencial inédito da computação quântica. Embora esse poder ainda não tenha se revelado por completo, já surgem indícios de que as expectativas mais otimistas não serão frustradas.

À medida que a computação quântica amadurece, o interesse e o investimento em suas capacidades notáveis se tornam mais significativos, principalmente em órgãos governamentais e de defesa e nas organizações que atuam em finanças, saúde, telecomunicações, energia, logística e indústria farmacêutica.

Os sistemas globais de posicionamento, a ressonância magnética oferecida pelos serviços de saúde e as tecnologias baseadas em laser, que têm evoluído de maneira muito consistente, estão diretamente relacionadas aos avanços trazidos pela primeira revolução quântica. E, conforme esses passos iniciais se aproximam da chamada “segunda revolução quântica”, novos aplicativos e competências são conhecidos. Em alguns países, por exemplo, as redes 5G estão sendo protegidas por soluções quânticas.

A indústria emergente de computação quântica fez enormes avanços nos últimos anos. Quanto mais organizações atentam para tudo o que a quântica pode proporcionar, mais o mercado cresce, alimentado por essa expectativa: espera-se que o mercado global atinja US$ 50 bilhões até o final desta década!^[1]

Em uma pesquisa realizada pela KPMG, a maioria das empresas afirmou que a jornada da computação quântica está em suas pautas: 13% das empresas respondentes investiram na computação quântica ou planejam investir nos próximos seis meses e 25% delas planejam investir nos próximos seis a 12 meses. Outros 34% preveem realizar investimentos dentro de um a dois anos, ao passo que 27% esperam investir no quantum em três a cinco anos. Somente 2% não têm planos de investir ou explorar as capacidades do quantum^[2].

Mas o que é, exatamente, a computação quântica?

Nosso conceito: a computação quântica é um paradigma computacional novo, que nos permite explorar os efeitos da física quântica. Simplificando: os computadores quânticos utilizam bits ou 'qubits' quânticos, em vez dos bits tradicionais de uns e 'zeros' da computação clássica. O uso dos 'qubits' tem o potencial de transformar profundamente a comunicação digital e a solução de problemas.^[3]

As tecnologias quânticas normalmente são divididas em três principais categorias: computação, sensoriamento e comunicação.

Os sensores quânticos podem trazer um nível mais alto de sensibilidade à tecnologia de sensores utilizada em serviços de saúde, manufatura, construção civil, energia e militares; já a comunicação digital em bases quânticas pode proporcionar novos paradigmas da segurança cibernética –por meio da 'geração de números aleatórios' quânticos e da 'distribuição-chave' quântica –, os quais podem aprimorar bastante a privacidade dos dados e a proteção ao consumidor na economia digital.

Ao analisar quantidades extraordinárias de dados, variáveis e resultados, a computação quântica pode ajudar a resolver problemas complexos dos negócios, que demandariam uma capacidade muito superior à alcançada pelos computadores clássicos dos dias de hoje. À medida que a computação quântica ganha força, mais empresas estão descobrindo seu notável potencial.

Dentro de algum tempo, a computação quântica provavelmente estará disponível em todos os lugares, derrubando problemas complexos com velocidade e escala sem precedentes^[4]. Dentre outras transformações, ela poderá transformar a medicina, ajudando os pesquisadores a trabalhar nas descobertas de medicamentos de forma mais rápida e ágil.

Nos serviços financeiros a computação quântica pode vir a revelar novas capacidades valiosas, abrangendo desde a detecção de fraudes até a otimização de riscos de uma carteira de ativos

A capacidade de analisar quantidades inéditas de dados em inúmeras variáveis também tem o potencial de transformar o modelo climático de hoje, aprofundando nosso entendimento das mudanças em curso, para prever eventos climáticos extremos e aumentar a segurança pública. 

Quais são os principais desafios para a adoção das capacidades quânticas? Em primeiro lugar, a falta de disponibilidade: por exigir hardwares e softwares altamente complexos, ela não é de fácil adoção/implementação. Além disso, no curto prazo, todo o potencial da computação quântica não pode ser desbloqueado pelos computadores atuais, considerando seu tamanho limitado sua possibilidade de expansão.

Com a computação clássica, elaboramos o hardware primeiro e depois mudamos para o software. Agora, aprendendo com essa evolução, podemos começar a desenvolver compiladores de software e algoritmos com uma abordagem agnóstica de hardware, de tal forma que, se o hardware computacional estiver em dia, será possível utilizar novos algoritmos e explorar plenamente as vantagens da computação quântica.

Não há uma resposta clara para esta questão. Embora já existam alguns usos, dos quais apontamos alguns exemplos no início deste texto, ainda há um campo enorme a ser desbravado.

Mas, para chegar a essas vantagens e a esse progresso que atualmente intuímos, impõe-se a necessidade de novas habilidades. Os computadores quânticos são radicalmente diferentes dos computadores clássicos e requerem uma capacidade, uma especialização, que não são fáceis de encontrar. A aplicação das capacidades plenas da computação quântica requer pessoas que entendem de física, de matemática e de estatística.

Ao mesmo tempo, o hardware atual está melhorando exponencialmente, graças aos provedores de serviços que permitem, para as máquinas existentes, aplicar algoritmos teóricos e tentar obter vantagens quânticas relevantes para o negócio. A solução de problemas de otimização utilizando métodos tradicionais é um desafio para as organizações em todos os setores. Se os algoritmos tradicionais de otimização forem reimaginados e acelerados por meio da utilização de princípios quânticos, novas eficiências e valor do negócio poderão se concretizar.

O processo de otimização quântico, entretanto, usa os recursos da física  para identificar os estados de baixa energia de um problema e fornecer soluções potenciais.  Essa abordagem pode lidar com os desafios comuns do negócio e ajudar a otimizar processos em áreas diversas. Vamos pensar em um campo como o da logística: imagine que, graças à computação baseada em física, seja possível enquadrar as necessidades de negócio de um jeito muito mais eficiente, resolvendo, por exemplo, problemas de minimização de energia na programação de transportes e no planejamento de rotas.

A KPMG está atenta a esses potenciais incríveis e tem trabalhado para se manter na liderança das transformações na medida em que a computação quântica revela seu verdadeiro potencial.

Nosso foco consiste em abordar as necessidades comerciais de cada cliente e explorar casos de uso que possam levá-los adiante, identificando vantagens competitivas sem mostrar preferência por qualquer uma das soluções de hardware que estão surgindo e parecem promissoras.

Ao mesmo tempo em que trabalham com os clientes para ajudá-los a entender a computação quântica e o que ela pode oferecer à organização, os profissionais da KPMG colaboram com uma série de empresas importantes, como a IBM e a Microsoft, para explorar o espaço quântico e desbravar novas formas de enfrentar os desafios mais complexos dos negócios.^[5]

Ainda é cedo para que o grande potencial dos aplicativos da computação quântica se revele completamente; mas o que estamos vendo hoje é  apenas a “ponta do iceberg” do que o futuro nos reserva.

A jornada rumo ao 'Santo Graal' da computação já começou e tende a se acelerar cada vez mais. As organizações que investem hoje para criar capacidades revolucionárias para amanhã certamente colherão vantagens significativas em relação aos concorrentes.

Para mais informações, entre em contato conosco abaixo, leia outros artigos sobre tecnologia emergente e certifique-se de visitar nossa  página na web sobre o Futuro da TI para explorar como a área de TI pode aprimorar seu modelo operacional, cultura, habilidades, relacionamentos e maneiras de trabalhar para agregar valor no mundo digital.

Ricardo Santana
Sócio-líder de Data & Analytics da KPMG no Brasil
santana@kpmg.com.br

Luciano Prado
Sócio-líder de Arquitetura de Tecnologia da KPMG no Brasil
lpnascimento@kpmg.com.br