A computação quântica vem ganhando atenção global por seu potencial revolucionário. Baseada nos princípios da mecânica quântica, como superposição e entrelaçamento, ela utiliza qubits em vez dos tradicionais bits, permitindo realizar certos cálculos de forma exponencialmente mais eficiente. Isso abre possibilidades para resolver problemas complexos em áreas como criptografia, simulações químicas e matemática avançada. Isso é o que discute reportagem da nova edição da revista Ciência & Cultura, que tem como tema o Ano Internacional da Ciência e Tecnologias Quânticas.
“Um algoritmo quântico envolve a inicialização dos estados, manipulações sucessivas e uma configuração final que permita a leitura da saída desejada”, explica Luiz Fernando Bittencourt, professor do Instituto de Computação da Unicamp. Por depender de probabilidades, esses cálculos precisam ser repetidos diversas vezes para garantir confiabilidade nos resultados. Com o avanço da inteligência artificial (IA) tradicional, cresce o interesse pela convergência entre IA e computação quântica, dando origem à chamada inteligência artificial quântica (IAQ) ou quantum machine learning (QML). Essa nova abordagem promete analisar dados em dimensões muito maiores, revelando padrões antes invisíveis. “Quando levamos os dados para um computador quântico, expandimos exponencialmente o espaço em que eles se encontram”, afirma Samuraí Brito, Head de Pesquisa em Quantum e gerente de Ciência de Dados do Instituto de Ciência e Tecnologia Itaú (ICTI). Aplicações potenciais incluem previsão de palavras, detecção de fraudes e otimização logística. Entre os métodos mais promissores estão os quantum kernels e as quantum neural networks (QNNs), redes neurais simuladas com qubits.
Apesar de enfrentar desafios estruturais, o Brasil participa ativamente da corrida pelas tecnologias quânticas. Desde o fim dos anos 1990, iniciativas como o Instituto do Milênio de Informação Quântica e o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Quântica (INCT IQ) têm impulsionado a pesquisa nacional. No entanto, transformar conhecimento teórico em aplicações práticas ainda é um desafio. “Precisamos formar engenheiros quânticos, que atuem entre ciência e tecnologia”, defende Frank Ned Santa Cruz de Oliveira, professor na Universidade de Brasília (UnB).
A combinação entre IA e computação quântica atrai a atenção de universidades e empresas em todo o mundo. “Vejo essa convergência sendo explorada com diferentes perfis: em alguns lugares, o setor privado lidera; em outros, as universidades assumem o protagonismo”, afirma Franklin Marquezino, professor da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Ele ressalta o crescimento da comunidade brasileira, hoje muito mais robusta do que há duas décadas, e destaca eventos como o Workshop-Escola de Computação e Informação Quântica (WECIQ) e a aprovação do INCT de Computação Quântica Aplicada como marcos importantes. Iniciativas colaborativas internacionais, como a rede QWorld, também ajudam a impulsionar o campo, especialmente em países em desenvolvimento.
Apesar dos avanços, persistem obstáculos relacionados a financiamento, infraestrutura e políticas públicas. “Temos um celeiro riquíssimo de matemáticos, físicos e cientistas da computação, mas nem sempre conseguimos os recursos necessários para desenvolver pesquisas”, alerta Frank Oliveira. Ele também chama atenção para a importância estratégica da computação quântica, especialmente diante de embargos tecnológicos aplicados por países do Norte Global. Gabriel Coutinho, professor do Departamento de Ciência da Computação da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), reforça o protagonismo brasileiro na elaboração de algoritmos e aposta em aplicações comerciais em dispositivos menores voltados à comunicação e sensoriamento. “Quando um computador quântico for construído, certamente haverá algoritmos escritos por brasileiros rodando lá dentro”, conclui.
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Ciência & Cultura