Empresas japonesas e canadenses buscam soluções quânticas para os problemas COVID

A pandemia de coronavírus apresentou muitos desafios inesperados levando várias empresas japonesas a confiar na experiência canadense de computação quântica

Empresas japonesas e canadenses buscam soluções quânticas para os problemas COVID

A pandemia de coronavírus apresentou muitos desafios inesperados e complexos para a humanidade, levando várias empresas japonesas a confiar na experiência canadense de computação quântica em busca de soluções novas e eficientes.

Uma parte do sistema de computação quântica da D-Wave Systems Inc. (Foto cortesia da D-Wave Systems Inc.) (Kyodo)

Seja formulando soluções de transporte mais eficientes para doentes e testando suprimentos, ou implementando medidas de distanciamento social baseadas em evidências, as empresas esperam que os recursos de processamento ultrarrápido da computação quântica possam oferecer ao mundo uma vantagem contra o vírus.

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O Canadá construiu um ecossistema de computação quântica único e vibrante em Waterloo, Ontário, onde um aglomerado compacto de várias instituições busca de tudo, desde a pesquisa até a comercialização. No entanto, não se trata apenas do leste do Canadá, pois há muitas empresas de tecnologia quântica localizadas em todo o país da América do Norte.

“Ainda não temos computadores quânticos grandes o suficiente para nos permitir fazer coisas que não são possíveis em computadores normais, mas o campo está se movendo muito rápido”, disse Martin Laforest, gerente de produto sênior e especialista em tecnologia quântica da Isara Corp., uma empresa de soluções de segurança de computador em Waterloo.

A computação quântica deve estimular o desenvolvimento de inovações em muitos campos, como medicamentos para salvar vidas, e permitir que tarefas sejam concluídas em alta velocidade em comparação com os computadores convencionais.

“A implicação e a aplicação são extremamente promissoras”, disse Laforest durante um seminário online organizado pela Embaixada do Canadá no Japão em outubro.

A computação quântica aproveita e explora as leis da mecânica quântica para processar informações, o que permite que os computadores quânticos examinem um grande número de possibilidades instantaneamente para encontrar soluções.

Máquina de computação quântica da D-Wave Systems Inc. (Foto cortesia de D-Wave Systems Inc.) (Kyodo)

Um computador convencional usa longas sequências de bits, que codificam zeros ou uns, mas um computador quântico usa bits quânticos, ou qubits, que representam zeros e uns simultaneamente, um estado denominado superposição.

A superposição significa essencialmente que algo pode estar “aqui” e “lá” ou “para cima” e “para baixo” ao mesmo tempo, de acordo com a Universidade de Waterloo.

Com a previsão de que a computação quântica fornecerá uma aceleração exponencial em cálculos cruciais e melhorias na otimização, muitas empresas em todo o mundo, incluindo algumas no Japão, formaram alianças para utilizar as tecnologias quânticas desenvolvidas por empresas canadenses.

Por exemplo, a Denso Corp. do Japão, a Kyocera Corp. e a Sigma-i Co., juntaram-se a um projeto da D-Wave Systems Inc., o desenvolvedor canadense líder de sistemas de computação quântica.

O D-Wave fornece às pessoas que trabalham nos desafios da pandemia de coronavírus acesso imediato e gratuito ao seu computador quântico por meio da nuvem.

Com sede em Burnaby, British Columbia, a iniciativa de fornecimento de soluções da empresa veio a pedido do governo canadense, disse.

Masayuki Ozeki, CEO da Sigma-i, uma start-up japonesa lançada pela Tohoku University para promover a aplicação industrial de algoritmos que usam flutuações mecânicas quânticas, um processo conhecido como recozimento quântico, disse que muitas empresas no Japão têm grandes expectativas para aplicações de computação quântica mundial.

Espera-se que o acordo entre a Sigma-i e a D-Wave faça uma ponte entre a indústria e a academia e traga uma nova era na computação quântica no Japão.

O recozimento quântico é geralmente usado para encontrar as soluções ideais para vários problemas de computação, como no gerenciamento de portfólio financeiro e otimização de rotas em logística.

“(Os pontos fortes da computação quântica) correspondem bem às nossas necessidades em tempos de pandemia de coronavírus”, disse Ozeki ao Kyodo News em uma entrevista recente. “Muitos precisam transportar mercadorias agora, e há uma demanda por rotas mais eficientes possíveis.”

Usando os sistemas de computação quântica da D-Wave, a Sigma-i conduziu vários experimentos para fornecer soluções para problemas relacionados a infecções por coronavírus, como alocar recursos médicos escassos, especialmente kits de teste de coronavírus, para instituições médicas em todo o país.

Outros experimentos incluem a seleção do destino ideal para os pacientes, minimizando as distâncias de viagem, desenvolvendo um aplicativo para sugerir a melhor combinação de funcionários remotos e de escritório e fornecendo os arranjos de assentos mais adequados em cinemas para reduzir o risco de infecções.

Uma vez que o sistema quântico da D-Wave pode executar computação híbrida, combinando recursos de computadores clássicos e máquinas de recozimento quântico, o Sigma-i permite que os computadores digitais façam seu trabalho primeiro e depois use máquinas quânticas para os problemas mais desafiadores, de acordo com Ozeki.

“As ferramentas de otimização que podem fornecer soluções sob várias condições limitantes terão maior demanda a partir de agora, e estamos gratos que uma variedade de empresas nos contataram e levaram adiante seus planos de introduzi-las em seus locais de trabalho”, disse Ozeki, referindo-se especificamente a a ferramenta de agendamento de localização do trabalhador.

“Mais cedo do que esperávamos, uma operadora de um complexo de cinemas e uma empresa que fazia o sistema de reservas de cinemas questionaram o uso de nossa tecnologia”, disse.

“Se essas ferramentas serão realmente usadas depende da situação em constante mudança (de infecções) e das políticas governamentais, mas há a necessidade de tais tecnologias com certeza”, disse Ozeki.

Existem desvantagens potenciais para a proliferação da computação quântica, no entanto, Laforest observou.

A segurança digital pode ser uma área em que as soluções quânticas podem ser aplicadas de maneiras nefastas. Laforest disse que é possível que o enorme poder computacional disponível possa ser usado para quebrar as barreiras de segurança.

Até o momento, não há computador quântico poderoso o suficiente para fazer isso, pois construir um para computação nessa escala continua sendo um desafio arquitetônico extremo.

No entanto, Laforest disse: “Felizmente, a solução (para questões de segurança) existe, e eles estão sendo padronizados agora por institutos como o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos Estados Unidos.”

Embora Ozeki espere que a chegada de computadores quânticos maiores tenha um impacto significativo em muitas áreas, incluindo ciências de materiais e pesquisa farmacêutica, ele está se concentrando em trazer a computação quântica para mais perto da vida cotidiana das pessoas, desenvolvendo aplicativos para smartphones que podem aproveitar o imenso poder da computação quântica.

“Acredito que podemos construir um sistema operado por smartphones ou outros dispositivos que ajudará a concretizar uma sociedade coordenada de forma eficiente”, disse ele.

Ele prevê a introdução de aplicativos de computação quântica em vários campos da vida diária, como logística, programação e trabalho remoto.

“Nossas vidas serão mais ricas e fáceis quando tivermos o fruto da computação quântica em smartphones em nossas mãos”, disse Ozeki.

Fonte: Kyodo