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Como a Intel está se preparando para a Computação Quântica

Em 2016, a Intel tomou uma decisão. Assim como grandes outros players do mercado, a empresa entendeu que era a hora de investir em pesquisas sobre a computação quântica para se preparar para um mercado que, em 2030, deve movimentar cerca de US$ 50 bilhões, segundo o Boston Consulting Group.

Dois anos após a criação de um programa colaborativo, a gigante de chips se diz satisfeita com seu progresso. Eles desenvolveram dois novos produtos, um supercondutor de 49-qubits e um transistor moderno. Mas o objetivo da empresa é bem mais ambicioso e vai de encontro com o que o resto do mercado almeja. Eles querem desenvolver um computador quântico comercialmente viável que ajude a resolver problemas até então insolúveis, como a cura para algumas doenças.

Em entrevista exclusiva, James S. Clarke, diretor de Quantum Hardware do Intel Labs, contou ao Canaltech como a Intel pretende atingir essa meta e sair na frente dos concorrentes como Google, IBM e Microsoft. Confira a íntegra abaixo.

Canaltech – Conte o que a Intel está produzindo no momento em relação à Computação Quântica.

James S. Clarke – Nós desenvolvemos um chip de teste, um supercondutor de 49-qubits, com uma embalagem exclusivamente projetada para suportar as temperaturas frias necessárias para o funcionamento dos bits quânticos [qubits]. Também estamos desenvolvendo um outro tipo de chip, chamado spin qubits, que mais se assemelha aos transistores modernos.

Estamos usando tecnologia de processamento de última geração da Intel para fazer esses qubits. Como a Intel tem processamento, design e arquitetura sob o mesmo teto, temos a capacidade de criar chips personalizados para qubits. Ambos são exclusivos da Intel no setor. Além dos chips, também estamos trabalhando em um sistema de computação quântica completo: algoritmos, compiladores, controle eletrônico e qubits.

CT – Você pode descrever como a empresa está organizada para trabalhar com a Computação Quântica? Como a Intel está aplicando os US$ 50 milhões investidos no ano passado?

JSC – Todo nosso trabalho de Computação Quântica é uma colaboração entre a Intel Labs, Grupo Intel de Tecnologia e Manufatura (TMG) e nosso parceiro de pesquisa da Holanda, QuTech. A Intel Labs está responsável pela pesquisa de algortimos quânticos e controles eletrônicos. A TMG está focada no design, empacotamento e produção de chips qubits, e a QuTech está aplicando seu expertise em física quântica para testar os chips e todos os sistemas. A Computação Quântica nada mais é que a invenção de um jeito completamente novo de computar informações. Mas nós podemos construir coisas novas em nosso expertise e arquiteturas existentes para acelerar nossas pesquisas. Vale lembrar que não dividimos o valor investido e ainda não fizemos uma atualização do montante.

CT – E o time, qual é o perfil de um especialista em CQ? E quantas pessoas estão envolvidas nessas pesquisas?

JSC – A Computação Quântica é uma área de pesquisa interessante com problemas únicos a serem resolvidos e uma ciência inteiramente nova para ser descoberta. Historicamente tem sido uma área de físicos, mas agora que estamos passando de teorizar a física quântica para realmente construir um computador quântico, as oportunidades estão se expandindo. Você não precisa ser um físico quântico para contribuir com a computação quântica.

A CQ ainda precisa de físicos, mas também de especialistas em software, engenheiros de hardware e cientistas de materiais. Nós temos experts em todas essas áreas de domínio na Intel. Nós gostamos de dizer na Intel que sabemos sobre o futuro, porque estamos construindo o futuro. A CQ é um exemplo perfeito.

CT – Você pode listar os casos de sucesso mais recentes dentro da CQ?

JSC – Em junho deste ano, os pesquisadores da Intel começaram a testar um pequeno chip spin qubit, fabricado na fábrica da empresa em Oregon. O chip, menor que a borracha de uma lapiseira, é o menor chip para computador quântico que fizemos e opera controlando um único elétron que pode funcionar em múltiplos estados simultaneamente. Uma funcionalidade do pequeno spin qubit é especialmente promissora. Seus qubits são extremamente pequenos – cerca de 50 nanômetros de diâmetro e visíveis apenas através de um microscópio eletrônico. Para efeito de comparação, cabem em um único fio de cabelo humano cerca de 1,5 mil qubits. Isso nos leva a crer que os qubits spin podem ser ampliados consideravelmente.

CT – Quais são os planos da Intel dentro da Computação Quântica?

JSC – Nós queremos desenvolver um computador quântico comercialmente viável, que possa resolver problemas insolúveis para os computadores atuais, como encontrar tratamentos para doenças incuráveis. Estamos provavelmente no primeiro quilômetro dessa maratona com muitos problemas para resolver antes de chegar a um computador quântico comercialmente viável.

Por exemplo, nós acreditamos que vamos precisar de, pelo menos, um milhão de qubits funcionais para resolver problemas complexos que afetam nossas vidas. Nós estamos a uma década dessa maturidade. Esperamos que as primeiras aplicações de CQ – estas que veremos em dez anos – serão ainda pequenas em escala.

CT – Mas que tipo de coisas essa tecnologia poderá fazer por nós. E quando será uma realidade dentro das empresas e/ou no nosso dia a dia?

JSC – Em quase tudo, o caminho de desenvolvimento da CQ se assemelha ao desenvolvimento dos supercomputadores há 40 anos. Em 1975, o Cray 1 foi o mais avançado sistema computacional comercialmente disponível. Todos os laboratórios dos Estados Unidos pedem para ser os primeiros a receber a máquina de CQ, mas a verdade é que hoje o smartphone no seu bolso tem mais poder de computação do que os pesquisadores jamais sonharam em encaixar naquele dispositivo de 5,5 toneladas.

Então, hoje os computadores quânticos são grandes. Eles são volumosos, frios e complexos. Mas vemos um futuro em que eles podem fornecer um poder exponencial ao mundo orientado pela tecnologia que experimentamos todos os dias – primeiro em pesquisa, como os laboratórios nacionais, depois em ambientes de pesquisa comercial.

Além de área como química ou materiais, a área de otimização é importante para trabalho e pesquisa dentro da computação quântica, porque lida com probabilidades – algo que os sistemas quânticos devem lidar bem melhor que os computadores clássicos. Sendo assim, os computadores quânticos poderiam ser usados para resolver problemas de otimização muito complexos, como otimizar a ponderação de uma carteira de ações com bilhões de combinações possíveis para maximizar lucros ou otimizar a logística de transporte mundial de uma empresa de entrega para minimizar custos e tempo de entrega.

CT – A Intel não é a única empresa investindo fortemente em CQ. Existem outras empresas como Microsoft, IBM e Google que também estão trabalhando para abocanhar essa fatia de mercado. Quais são seus planos para conseguir sair na frente da concorrência?

JSC – O Boston Consulting Group estima que até 2030 o total de mercado endereçado para computação quântica será mais de US$ 50 bilhões, preenchidos não apenas pelos players de tecnologia, mas também pelos venture capitalists e pelos mercados globais como China, União Europeia e Estados Unidos.

Mas, na Intel, temos algumas vantagens. Primeiro, nós acreditamos que temos o melhor parceiro acadêmico do mundo. Segundo, nossas raízes na engenharia de semicondutores e engenharia de tecnologia de processos nos coloca em uma posição única para ajudar a CQ a avançar. Embora tenha havido muitos artigos sobre sistemas quânticos especulativos ou teóricos

Embora tenha havido muitos artigos especulativos e teóricos sobre sistemas quânticos e suas capacidades, ninguém traz o poder de engenharia da Intel e a nossa experiência focada em aplicações práticas, além da futura integração de componentes computacionais quânticos e clássicos que a Intel oferece.

FONTE: CANAL TECH