Supremacia Quântica.

No mês passado a Google informou ter atingido “supremacia quântica” com um computador. Como estávamos amarrados à sugestão de tema de vocês, não foi possível falar do tema assim que saiu a notícia, mas… antes tarde do que nunca. O que significa “supremacia quântica”? Ela foi mesmo alcançada? No que isso implica, na prática? Quais as perspectivas de futuro? Se o Aquaman mora debaixo d’água, como ele dá a descarga? Tantas questões…

A “supremacia quântica”, em bom português, ocorre quando um sistema de computação ultrapassa a capacidade total de operações que o sistema clássico consegue processar, ou seja, ocorre quando um computador quântico consegue resolver um problema que demoraria muitíssimo tempo a mais para ser solucionado pelos algoritmos convencionais.

Para entender o progresso, é preciso entender como funcionam os computadores clássicos. Um computador é basicamente uma grande calculadora, pois é através de cálculos que ele atende aos seus comandos e te dá o que você pede.

Cada comando, cada arquivo, cada informação é acessada através de um cálculo que ele faz, sem que você perceba, cujo resultado aparece na sua tela traduzido na forma do que você solicitou: uma foto, um texto, um site, tanto faz. Tudo que o computador te dá, é criado ou encontrado através de cálculos.

Atualmente, as informações são processadas por bits, ou seja, todas as informações são lidas com base em dois dígitos: 0 e 1. Assim como nós expressamos tudo que conhecemos através de um alfabeto de 26 letras que, com as mais diferentes combinações e quantidades de letras formam palavras, o computador utiliza o 0 e o 1 em diferentes combinações e quantidades para te dar o que você busca.

Então, o que quer que você acesse ou crie no computador, é processado dentro do seu alfabeto próprio de combinações de 0 e 1 e depois mostrado na tela na forma como conhecemos. Cada item tem um código específico de bits e cada comando que se dá gera um processamento desses dados. E, para isso, um computador comum tem que analisar todas as possibilidades dos dados que tem que calcular, uma por vez.

O grande diferencial dos computadores quânticos é que, em vez de processarem as informações em bits (ou seja, como 0 ou como 1), o fazem em qubits, também chamado de “bit quântico”, onde cada parte da informação não é transcrita em 0 ou em 1 e sim em uma sobreposição desses números: eles podem ser 0 e eles podem ser 1 ao mesmo tempo (papo técnico: superposição).

Isso permite que o computador atue fazendo uma espécie de “varredura” das informações, em vez de procurar por todas as possibilidades dos dados, uma a uma. No computador comum, é preciso esgotar uma possibilidade antes de tentar outra, no quântico tudo se calcula ao mesmo tempo, todas as hipóteses. É uma espécie de Gato de Schrodinger da computação, as informações estão interligadas e está disponível uma infinidade de possibilidades.

Esse é o grande pulo do gato, pois essa habilidade “mais que binária” permite que vários cálculos sejam realizados ao mesmo tempo, aumentando a capacidade do computador e reduzindo o tempo no qual ele te dá uma resposta para o que quer que você tenha pedido. Mas calma, isso ainda não é 100% realidade, muito menos está disponível para reles mortais. Estamos falando de física quântica, algo extremamente complexo, pouco conhecido e difícil de lidar.

Para conseguir processar tanta informação ao mesmo tempo, os computadores quânticos exigem condições específicas que favorecem o processamento de dados, entre elas, atuarem no frio absoluto (cerca de 273°C negativos), seus chips são feitos com cobre e ouro (excelentes condutores) e outros “pequenos detalhes”, como por exemplo, isolar o computador do mundo.

Isso mesmo. Quanto mais qubits, mais difícil conectá-los e manipulá-los, por isso eles devem ser mantidos, na medida do possível, isolados do resto do mundo, para que preservem seus estados quânticos. Deu tela azul na cabeça? Calma, para entender isso você vai precisar de uma noção mínima de física quântica.

Já vimos em outros textos aqui que a física quântica rege partículas pequenas, para estruturas maiores, as leis mudam e quem manda é a física convencional. Assim, quanto mais átomos ou elétrons se agruparem, mais as regras da física clássica assumem o controle e menos propriedades quânticas dos átomos individuais regem o sistema. Quanto maior for um sistema quântico, menos quântico ele fica.

Esse efeito é mais útil para cálculos. Esta sobreposição permite atalhos ao transmitir informações, que fazem toda a diferença em cálculos. Uma coisa é ter que fazer uma operação de cada vez, outra é calcular tudo ao mesmo tempo. Um computador convencional tem que analisar todas as possibilidades dos dados que tem que calcular, uma por vez. Na computação quântica, é possível tomar esses caminhos diferentes dentro de uma mesma operação.

Apesar de todo mundo falar muito na capacidade de cálculos de um computador quântico, sua finalidade principal não é fazer contas de forma muito rápida. Os cálculos rápidos são apenas o meio que vai permitir uma série de avanços e descobertas, capazes de mudar o futuro da humanidade e a forma como interagimos em sociedade.

Mas, o que exatamente temos até agora em matéria de supremacia quântica? Temos o Google afirmando ter alcançado essa condição com um computador seu, ou seja, afirmando que criaram um computador tão potente que é capaz de coisas que nenhum outro computador existente faria de forma viável.

Segundo a Google, seu processador quântico, o Sycamore, tem um chip com processamento de 52 qubits, que foi capaz de executar em 200 segundos uma tarefa específica que os melhores supercomputadores do mundo levariam 10 mil anos para concluir.

Apesar de ser um belíssimo primeiro passo, ainda não é capaz de impactar a humanidade de forma memorável: os protótipos até agora (da Google ou de outras empresas) só conseguiram cumprir mais depressa as mesmas tarefas que os computadores clássicos já fazem. Então, por hora, nada novo, apenas mais rápido. Estão fazendo apenas o que outros computadores já sabiam fazer, só que mais rápido. O grande salto exponencial vem quando isso puder ser utilizado para fazer algo novo.

Além disso, esses resultados da Google estão sendo severamente questionados. Ao que tudo indica, a Google valorizou bastante os números usando algumas distorções e, apesar de conseguir ótimos resultados, ainda não atingiu a supremacia quântica.

A IBM, concorrente da Google, que também está em busca da supremacia quântica, alega que o problema proposto pelo Google não demoraria 10 mil anos para ser resolvido, mas apenas dois dias e meio por um supercomputador binário, se uma técnica diferente fosse utilizada. Insinuaram que a empresa pegou o caminho mais desfavorável para a solução do problema, para inflacionar o tempo de resolução em 10 mil anos.

Se isso for verdade, a Google não pode afirmar ter atingido a supremacia quântica. É requisito para o conceito de supremacia quântica que um sistema quântico não deve apenas superar um clássico, mas também resolver um problema que este outro jamais poderia. Resolver algo em dez mil anos não é uma opção viável, mas resolver em dois dias e meio é bem possível.

Tudo bem, este texto não é sobre polêmica. Não vamos mensurar o grau de avanço do passo que a Google deu, apenas te contar que um passo foi dado, pois até então ninguém tinha criado algo com essa capacidade.

Na verdade, este texto é para te dizer que é uma questão de tempo até que alguém chegue lá. Estamos cada vez estamos mais perto, e isso vai mudar nossas vidas para melhor. E quando essas mudanças começarem a chegar, com sorte o leitor do Desfavor já terá lido uma prévia e já terá algumas conexões neurais para entender e se adaptar melhor a essa nova realidade.

Hoje, o que essa máquina da Google pode fazer por você? Absolutamente nada. Em termos práticos, ela é inútil no que diz respeito a impactar sua vida diretamente. Mas gera impactos indiretos. É um passo a mais na direção certa, e isso não pode ser menosprezado.

O crescimento exponencial funciona assim: quanto melhor o computador que criamos hoje, melhores serão os próximos, pois serão criados bom base nos que estão em uso. O que especialistas na área estimam é que, com base nas máquinas que temos hoje, a computação quântica estará fazendo mudanças significativas na humanidade dentro de aproximadamente cinco anos.

Em termos práticos, o que um computador quântico em pleno funcionamento pode oferecer à humanidade? Muita coisa.

Podem por exemplo, acelerar a descoberta da cura de doenças, ajudar a desenvolver remédios mais precisos e até novos materiais com propriedades que hoje julgamos impossíveis. Isso vai trazer uma série de dilemas éticos e morais. Até quando prolongar a vida? Até que ponto podemos “brincar de Deus” e criar materiais, substâncias ou compostos que não existem na natureza, portanto, não sabemos como a impactam?

Também geraria avanços imensos na área de criptografia e Inteligência Artificial, que afetam quase todos os setores produtivos da sociedade. Toda a segurança criptografada que envolve privacidade e senhas seria quebrada em um piscar de olhos por computadores quânticos.

Há inclusive quem já esteja guardando esses dados hoje, na esperança de que possam ser quebrados no futuro, segundo relatos de Edward Snowden. Ele não deixou claro se era a CIA ou a NSA (provavelmente ambos), mas basicamente tudo que vocês possam imaginar em matéria de dados está sendo guardado para ser quebrado no futuro.

Também poderia “prever o futuro” com uma precisão enorme, naquilo que dependa de cálculos, cruzamento de dados e outras variáveis matemáticas. Ele não vai saber te dizer com quem você vai casar, mas poderia prever o tempo (inclusive eventuais catástrofes climáticas), o comportamento do mercado financeiro e outras coisas muito interessantes. Pode ser muito bacana, se for informação pública, mas pode ser péssimo se cair nas mãos de uma minoria com poder.

O que você faria se soubesse o dia e hora do “Big One”, terremoto devastador que pode partir os EUA ao meio e matar milhões de pessoas? Falar poderia gerar uma debandada histérica com repercussões mundiais, não falar poderia matar milhões de pessoas. Quem decide que informações devem ser compartilhadas? Quem decide o que causa menos dano?

Estima-se que a complexidade seria tal que seria possível até criar formas de emular processos físicos, como a fotossíntese, abrindo uma nova era de recursos “programáveis”. Como ficaria o planeta se pudéssemos emular processos físicos? Se é possível criar matéria e emular processos físicos, seria possível clonar um ser humano? O ser humano é apenas matéria e processos físicos?

Ninguém vai te dar as respostas para essas e muitas outras questões que podem surgir quando a supremacia quântica for uma banalidade, mas, nada impede que você comece a se familiarizar com elas, assim, quando a hora chegar, você já tem uma compreensão mínima do que está em jogo.

Para dizer que veio aqui para se distrair e não para pensar nessas coisas, para dizer que isso é tudo invenção da Rede Globo ou ainda para dizer que depois do primeiro parágrafo não entendeu mais nada: sally@desfavor.com

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Comentários (14)

  • Depois do primeiro parágrafo não entendi mais nada rs.
    “mas pode ser péssimo se cair nas mãos de uma minoria com poder.” E não será assim ? Bem … não me preocupa o futuro, só quero poder acompanhar os acontecimentos e quero sim viver o máximo possível para isso.

  • Ontem vocês vieram com aquelas imagens fotograficamente realistas de rostos de pessoas que não existem e que são criadas por inteligência artificial. E hoje vocês falam em supremacia quântica, algo que pode – e vai – impactar a humanidade formas inimagináveis e com implicações éticas e morais gigantescas. Se queriam me deixar assustado e preocupado em relação ao futuro, conseguiram…

      • Não duvido. E torço pra que seja mesmo assim. Mas, como você mesma disse neste parágrafo, um computador quântico: “Também poderia “prever o futuro” com uma precisão enorme, naquilo que dependa de cálculos, cruzamento de dados e outras variáveis matemáticas. Ele não vai saber te dizer com quem você vai casar, mas poderia prever o tempo (inclusive eventuais catástrofes climáticas), o comportamento do mercado financeiro e outras coisas muito interessantes. Pode ser muito bacana, se for informação pública, mas pode ser péssimo se cair nas mãos de uma minoria com poder.” E é justamente aí que está o problema! Sendo o ser humano em geral a merda que é – facilmente corruptível “quando a tentação é grande demais” e sempre sequioso por poder, temo que, infelizmente seja bem possível que esse tipo de informação realmente caia nas mãos dessa minoria disposta a foder com todo mundo.

  • O Aquaman só dá a carga. Em espanhol, daria um trocadilho meia-boca. “El água del mar se queda toda cargada”.

  • Não entendo essa obsessão em viver até os 100 e poucos anos (ironicamente a infância acaba cada vez mais cedo…), a menos que inventem algo que retarde o envelhecimento pra curtirmos melhor todos esses anos. Porque a partir dos 50, ainda mais se for mulher, e só ladeira abaixo.

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