Você já ouviu falar ou leu sobre o uso da computação quântica na indústria? Essa é, provavelmente, a próxima grande revolução que presenciaremos no setor. Este tema foi discutido por Mauro Andreassa, professor e consultor especialista em indústria 4.0, em um webinar na Indústria Xperience.
Em todo o mundo, empresas e startups são totalmente dedicadas ao desenvolvimento de hardwares, softwares, IA e nuvem quântica, tudo isso para trazer todos os benefícios da computação quântica na indústria.
Nas indústrias, a computação quântica transformará quase todos os aspectos da tecnologia, dando uma grande abordagem de uma gama de problemas, desde a otimização de processos à simulação e à aprendizagem automática.
Confira, a seguir, quais são as principais utilidades da computação quântica na indústria, assim como as estratégias para que esse avanço permita ganhos ao setor.
Computação quântica: conceito e aplicabilidade
A computação quântica é a ciência que estuda o desenvolvimento de algoritmos e softwares com base em informações que são processadas por sistemas quânticos, tais como átomos, fótons ou partículas subatômicas.
Assim, diferentemente dos computadores clássicos binários, os computadores quânticos operam de acordo com as leis probabilísticas da física quântica, em que os bits tradicionais dos computadores são substituídos pelos qubits (bits quânticos), uma versão quântica que não possui apenas dois estados, mas uma infinidade deles.
Por essas características, a computação quântica transformará quase todos os aspectos de nossa tecnologia, ciência, economia e vida. Para Andreassa, dois requisitos são básicos para diferenciar a computação quântica da computação clássica.
- O computador quântico pode estar em um estado quântico bem definido, ou seja, sabemos que tudo é possível sobre ele, mas ele ainda pode se comportar aleatoriamente. “Chamamos essa ideia de superposição”.
- Duas coisas que estão muito distantes para influenciar uma a outra, ou seja, ambas se comportam de forma completamente aleatória sozinhas, ainda possam se comportar de maneira correlacionada juntas. “Damos à essa ideia o nome de entrelaçamento, indicando que um mesmo elétron pode estar em lugares diferentes, como também estão conectados um ao outro”.
Assim, ao contrário dos computadores ditos convencionais, capazes de processar funções de modo binário (0 ou 1), as máquinas quânticas empregam partículas subatômicas, sendo capazes de considerar as implicações tanto de 0 como de 1, ao mesmo tempo. Além disso, na física quântica, quando há alteração em uma partícula, outra naturalmente será alterada.
Possibilidades de uso da computação quântica na indústria
Em todas as diversas variações industriais, a computação quântica terá a capacidade de abordar e ajudar a resolver uma vasta gama de problemas, desde a otimização de processos à simulação e à aprendizagem automática de máquinas.
Sendo assim, algumas aplicações potenciais já podem ser vistas no horizonte da computação quântica na indústria. Elas estão relacionadas à:
- Resolução de problemas matemáticos;
- Uso da inteligência artificial quântica;
- Treinamento de modelos de deep learning e de cibersegurança;
- Desenvolvimento de baterias com maior capacidade e velocidade de carregamento;
- Processamento com baixa energia e simulação de moléculas pequenas e complexas, como enzimas.
Diante disso, algumas são as indústrias que se beneficiarão fortemente dos computadores quânticos, dentre as quais vale ressaltar a química e a de robótica, transporte e logística.
As aplicações da computação quântica na indústria química são variadas, como a simulação de propriedades e do comportamento de novas estruturas moleculares. Isso porque tem caraterísticas únicas, que podem solucionar os desafios probabilísticos da mecânica quântica, permitindo, em um futuro próximo, prever propriedades moleculares para novas moléculas.
Já na área de transporte e logística associados ao comércio eletrônico, que depende da movimentação de mercadorias de um local para outro de forma eficiente e segura, a computação quântica será de grande valia.
Estes setores requerem sensores no equipamento entre armazéns, fábricas, e centros de distribuição, o que leva a grandes quantidades de dados. Os algoritmos de aprendizagem automática recebem esses dados e utilizam os conhecimentos para tomar decisões significativas.
Caberá à computação quântica identificar os melhores locais para integrar sensores, de modo a capturar os dados mais significativos, bem como acelerar o processo de aprendizagem automática.
A tecnologia quântica poderia, também, determinar os percursos mais eficientes para os funcionários ou robôs se deslocarem pelos armazéns com maior eficiência, otimizando a atividade.
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