O hype em torno da computação quântica diminui devido à falta de usos práticos

Republicado por Platão

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Os computadores quânticos rudimentares de hoje já estão à beira de feitos significativos além do alcance dos computadores tradicionais? Ou suas capacidades foram exageradas, à medida que os usos práticos da tecnologia recuam para o futuro?

Essas questões foram lançadas em grande relevo nos últimos dias por uma reivindicação de um grupo de pesquisadores chineses ter encontrado uma maneira de quebrar a criptografia RSA que sustenta grande parte das comunicações online de hoje.

A probabilidade de que computadores quânticos seria capaz de quebrar a criptografia online era amplamente considerado um perigo que poderia estar uma década ou mais no futuro. Mas os 24 pesquisadores, de várias das principais universidades da China e laboratórios apoiados pelo governo, disseram que sua pesquisa mostrou que poderia ser possível usar a tecnologia quântica que já está disponível.

Os bits quânticos, ou qubits, usados nas máquinas atuais são altamente instáveis e só mantêm seus estados quânticos por períodos extremamente curtos, gerando “ruído”. Como resultado, “os erros se acumulam no computador e, após cerca de 100 operações, há tantos erros que o cálculo falha”, disse Steve Brierley, executivo-chefe da empresa de software quântico Riverlane.

Isso levou a uma busca por qubits mais estáveis, bem como técnicas de correção de erros para superar o “ruído”, adiando a data em que os computadores quânticos provavelmente atingirão todo o seu potencial em muitos anos.

A Chinês a afirmação, por outro lado, parecia ser um endosso dos sistemas “ruidosos” de hoje, ao mesmo tempo em que gerava uma onda de preocupação no mundo da segurança cibernética sobre uma ameaça potencialmente iminente à segurança online.

No final da semana passada, vários pesquisadores na interseção de matemática avançada e mecânica quântica haviam jogado água fria na afirmação.

Brierley, da Riverlane, disse que “não pode funcionar” porque os pesquisadores chineses assumiram que um computador quântico seria capaz de simplesmente executar um grande número de cálculos simultaneamente, em vez de tentar obter uma vantagem aplicando as propriedades quânticas do sistema.

Peter Shor, o matemático americano que primeiro propôs uma maneira de os computadores quânticos quebrarem a criptografia, previu que a incapacidade de executar todos os cálculos de uma vez significava que levaria “milhões de anos” para um computador quântico executar o cálculo proposto no artigo. .

A pesquisa chinesa chega em um momento em que muitas empresas que trabalham com a tecnologia estão em uma corrida para provar que os sistemas “ruidosos” de hoje podem atingir os chamados vantagem quântica — o ponto em que um computador quântico pode executar uma tarefa útil com mais eficiência do que uma máquina tradicional ou “clássica”, inaugurando o uso comercial da tecnologia.

Quatro anos atrás, John Preskill, professor de física teórica no Instituto de Tecnologia da Califórnia, previu que os sistemas quânticos começariam a ter um desempenho superior e poderiam ter usos comerciais assim que atingissem 50-100 qubits de tamanho. Mas esse momento chegou e se foi sem que os sistemas quânticos mostrassem qualquer superioridade clara. A IBM lançou um computador de 127 qubits há mais de um ano e no mês passado anunciou que um novo processador de 433 qubits estaria disponível no primeiro trimestre de 2023.

Hoje em dia, Preskill parece mais cauteloso. “Espero que, para aplicações práticas com valor comercial significativo, teremos que esperar por computadores quânticos tolerantes a falhas corrigidos por erros”, disse ele, acrescentando que isso provavelmente está “muito distante”. Mas acrescentou que os sistemas atuais já têm valor científico.

Uma das razões pelas quais as esperanças diminuíram é que novas maneiras foram encontradas para programar computadores clássicos para lidar com tarefas que antes se pensava estar além deles.

Isso atrasou a fronteira quântica, atrasando o momento em que as pessoas que constroem sistemas quânticos podem reivindicar uma vantagem, disse Oskar Painter, chefe de hardware quântico na divisão de computação em nuvem da Amazon, uma das empresas de tecnologia que está construindo seu próprio computador quântico. “Eles nunca puderam dizer: 'Isso vai ser melhor'”, disse ele.

Depois de anos de expectativas crescentes, a falta de usos práticos para a tecnologia levou alguns especialistas a alertar para um potencial “inverno quântico” – um período em que a decepção com uma nova tecnologia leva a uma diminuição do interesse por vários anos. O termo é emprestado dos “invernos” da IA das décadas de 1970 e 1980, quando uma série de caminhos de pesquisa promissores se revelaram becos sem saída, atrasando o campo por períodos prolongados.

“As pessoas estão preocupadas que seja realmente difícil”, disse Painter, da Amazon Web Services. Como muitos no campo, porém, ele disse que qualquer reação de curto prazo provavelmente não atingiria o financiamento de pesquisa de longo prazo. “Acho que não vai desaparecer.”

A diminuição das esperanças de benefícios iniciais da computação quântica já contribuiu para uma queda acentuada nas ações de um punhado de empresas que aproveitaram a onda de entusiasmo com o setor para abrir o capital desde meados de 2021.

Com base nos preços de pico de suas ações logo após abrirem o capital, Arquit, IonQ, D-Wave e Rigetti atingiram um valor combinado de US$ 12.5 bilhões. Desde então, esse valor caiu para US$ 1.4 bilhão. Entre os eventos para atacar as empresas quânticas no ano passado, a IonQ foi atingida por um relatório de um vendedor a descoberto alegando que sua tecnologia não correspondia às suas reivindicações, enquanto o fundador da Rigetti, Chad Rigetti, foi removido do cargo de executivo-chefe antes de deixar a empresa no final do ano. .

Parte do problema enfrentado pelo setor tem sido o excesso de “exagero” sobre a tecnologia, disse Constantin Gonciulea, diretor de tecnologia de tecnologia avançada da Wells Fargo. Ele comparou o aumento das expectativas em torno do quantum com a indústria criptográfica, já que muitos não especialistas foram atraídos para o campo e as promessas para a tecnologia superaram em muito seu potencial no curto prazo.

Apesar disso, as empresas que trabalham nas primeiras máquinas e software quânticos ainda insistem que os usos práticos da tecnologia estão chegando – enquanto continuam evitando cuidadosamente dar uma previsão muito precisa sobre exatamente quando isso acontecerá.

David Rivas, chefe de engenharia e produto da Rigetti, disse que a empresa ainda acredita que alcançará vantagem quântica quando seus computadores tiverem “algumas centenas a alguns milhares de qubits”. Mesmo que não consigam igualar o desempenho dos supercomputadores atuais, ainda assim serão úteis se custarem muito menos ou se puderem operar mais rápido ou com mais precisão, disse ele.

Para algumas empresas quânticas, a surpreendente afirmação chinesa sobre criptografia online foi um sinal de que o grande momento da tecnologia está se aproximando. Mas para os que duvidam, a aparente impraticabilidade da pesquisa servirá como confirmação de que a computação quântica ainda é um experimento científico impressionante, e não uma tecnologia prática.

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