A Computação Quântica e o Coronavírus

A não ser que você leitor esteja vivendo em algum mundo paralelo (o que é teoricamente possível graças aos estudos da física quântica :P), vivendo em alguma caverna ou curtindo a vida em alguma ilha particular ensolarada, é bem provável que você também tenha sido impactado pelo Coronavírus, que gerou uma pandemia, ou seja, uma epidemia no mundo todo.

(Até Tom Hanks, o náufrago, foi infectado pelo Covid-19, transmitido pelo Wilson?)

A computação quântica até então foi alvo de investimentos estratégicos de vários governos e empresas ao redor do mundo, ganhando inclusive neste ano um investimento especial de 500 milhões de dólares da administração de Donald Trump nos EUA. Apesar dos cortes deste governo em outros ramos da ciência, a computação quântica continua como um setor estratégico prioritário, porém focando especialmente em questões de segurança nacional. Por conta da pandemia do Coronavírus, estamos tendo a oportunidade de perceber o quanto as tecnologias de computação quântica poderão ajudar a gerenciar outras crises no futuro, relacionadas à saúde.

(O supercomputador Summit da IBM)

A IBM através do supercomputador Summit, que é o supercomputador mais rápido do mundo, está ajudando na identificação de dezenas de substâncias que podem conter o avanço do Covid-19. Os pesquisadores do laboratório Nacional Oak Ridge estão tendo a oportunidade de realizar milhares de simulações de compostos químicos que podem impedir o contato do vírus com células humanas. Eles analisaram 8 mil substâncias com o poder do Summit de 200 quadrilhões de cálculos por segundo, levando 2 dias para efetuar todas as operações e chegaram a 77 compostos estratégicos. Computadores normais levariam meses para realizar estes cálculos, mas a grande questão é, quanto tempo levaria com o uso de computadores quânticos? Como que ficariam os cálculos nos ramos da epidemiologia, Bioinformática e a modelagem de moléculas, com o uso de tanto poder computacional?

Computadores Quânticos – Microsoft

A Microsoft é outra grande empresa que tem investido pesadamente nos avanços da computação quântica, tentando conquistar a primazia quântica. Fez previsões de que em 5 anos terá um computador quântico prático.

A empresa lançou um teaser, onde fala um pouco sobre os avanços da área, ressaltando o imenso poder computacional que a computação quântica irá proporcionar. Além disso, em seu canal de youtube, a Microsoft Research disponibiliza dezenas de vídeos e palestras técnicas e para cientistas sobre a área da computação quântica, disponível neste link.

A Microsoft está investindo no ramo da computação quântica conhecido como computação topológica, utilizando particular de Majorana, incluindo em seus esforços uma linguagem de programação, a Q#, e um simulador quântico de 30 Qubits, tudo integrado com o ambiente de programação Visual Studio da Microsoft. No vídeo abaixo alguns detalhes são demonstrados:

A empresa também está disponibilizando um simulador quântico, baseado em Azure, que pode simular mais de 40 qubits. A Microsoft também disponibilizou, neste link, um conjunto extenso de documentação, programas de exemplo e bibliotecas do seu kit. O kit está disponível neste link. Mais informações estão disponíveis no site oficial da Microsoft, neste link.

Referências:

https://news.microsoft.com/pt-br/o-futuro-e-quantico-microsoft-libera-preview-gratuito-kit-de-desenvolvimento-quantico/

https://www.cbronline.com/news/microsoft-set-5-year-quantum-computing

https://www.microsoft.com/en-us/quantum/

Computadores Quânticos – Alibaba

Em fevereiro deste ano de 2018, a gigante chinesa Alibaba, através do seu braço Alibaba Cloud (Aliyun) e em parceria com a academia de ciências chinesa (CAS), anunciou o lançamento de um serviço de computação quântica em nuvem que utiliza um processador quântico de 11 Qubits, tornando-se depois da IBM o segundo maior serviço do gênero no mundo. Fora isso, estão oferecendo um simulador de 32 Qubits.

Logo do grupo Alibaba Cloud

Conforme podemos ver no anúncio do site oficial do grupo, disponível neste link em inglês, o serviço opera em -273 graus Celsius, e a semelhança da IBM, os usuários poderão acessar a plataforma quântica para realizar testes com códigos e algoritmos quânticos. Yaoyun Shi, diretor do laboratório quântico da Alibaba, se referindo a supremacia quântica, disse:

“Sobre os físicos se preocuparem em quando atingir a supremacia, é igual a se preocupar se o seu bebe será mais inteligente do que o seu cachorro. Apenas foquem em tomar conta do bebê, que irá acontecer, mesmo que vocês não tenham certeza quando”.

Este mesmo laboratório foi responsável pela criação, em maio de 2017, do primeiro computador quântico com base em fótons.

A expectativa do grupo, é que em 2025 eles possuam os computadores quânticos mais rápidos do mundo. Eles também esperam que em 2030 eles possuam um protótipo de computador quântico que utilize algo entre 50 a 100 Qubits.

Vamos continuar acompanhando esta história e ver os grandes progressos criados pela gigante Alibaba!

• Referências:

https://www.alibabacloud.com/press-room/alibaba-cloud-and-cas-launch-one-of-the-worlds-most

https://www.wired.com/story/google-alibaba-spar-over-timeline-for-quantum-supremacy/

https://www.thedailystar.net/bytes/tech-happening/china-scientists-create-first-photon-quantum-fastest-computer-1400458

Ver no Medium.com

Notícias Quânticas

Olá pessoal, vamos nos atualizar sobre as novidades do mundo da computação quântica? Então, preparem-se para as novidades!

Em primeiro lugar, em outubro de 2017 a China fez através do Micius, um satélite quântico chinês, a primeira videoconferência intercontinental por meio de uma rede de comunicações quântica, numa distância de mais de 7.400 quilômetros.

Em janeiro deste ano de 2018, a Intel apresentou durante a CES 2018, um protótipo de um chip quântico de 49 Qubits, chamado Tangle Lake! Eles também estão desenvolvendo tecnologias para um processador baseado em spin qubits.

No mesmo evento, a IBM anunciou por sua vez um protótipo de processador quântico de 50 Qubits! A disputa está acirrada!

O último capítulo da corrida das gigantes pelos avanços nas tecnologias quânticas foi dada pela Google, que em Março de 2018 anunciou Bristlecon, um processador quântico com 72 qubits! Não querendo ficar por de trás dessa boquinha, os avanços da Google foram anunciados em LA, nos EUA, durante a American Physical Society. Vale ressaltar no entanto, que o processador ainda está em desenvolvimento.

Notícias Quânticas

O mês de setembro trouxe grandes novidades no mundo da computação quântica. Vamos ver os fatos que agitaram o mundo quântico neste mês!

Primeiramente, a IBM e o MIT anunciaram uma pareceria para usar a computação quântica no campo da inteligência artificial. Essa parceria se deu através de investimentos da ordem de 240 milhões de dólares na criação do MIT-IBM Watson AI Lab.

Outro fato marcante deste mês, ainda falando da IBM, foi o artigo publicado na revista nature, aonde os cientistas usaram um computador quântico para obter o estado de energia mais baixo de uma molécula de hidreto de berílio. Isto foi relevante, pois este conhecimento ajuda a conhecer as reações químicas e com este experimento eles conseguiram o recorde da maior molécula já simulada em um computador quântico.

Saindo agora um pouco da IBM, a Microsoft também anunciou neste mês a criação de uma linguagem de programação para computadores quânticos, focada para a inteligência artificial. Em um experimento parecido com o IBM Quantum Experience, a Microsoft já está aceitando registros online para os seus experimentos, neste link.

Outro anúncio importante, especialmente para os brasileiros, foi o fato de que o pesquisador brasileiro Guilherme Tosi, está junto com pesquisadores australianos desenvolvendo uma nova arquitetura para processadores quânticos. O vídeo acima discorre sobre essa nova arquitetura, demonstrada por Guilherme.

Por fim, no final do mês passado um grupo de pesquisadores suiços, brasileiros e americanos anunciaram a publicação de um trabalho sobre o controle da interação Spin-Órbita em elétrons, que podem constituir Qubits. O artigo está disponível neste link.

Essas foram as novidades recentes do mundo da computação quântica. Aguardem mais notícias em breve!!

 

Um resumo sobre a computação quântica!

A internet é mesmo incrível. Eis que fizeram o vídeo mais incrível com um resumo completo do que compõe a computação quântica.

Simplesmente assistam este incrível vídeo que possuí uma quantidade incrível de informações em apenas 7 minutos!

A história da computação quântica!

Para desenvolvermos a computação quântica comercial e prática, ainda há um caminho longo a ser percorrido, apesar dos avanços dos últimos anos na área. É válido realizarmos um retrospecto, para entendermos os avanços da computação que nos trouxeram até aqui. Neste post, vamos, desde os primórdios, realizar um resumido retrospecto da computação quântica!

A palavra “calcular” vem do grego e significa “pedra”, mostrando os primórdios das ferramentas de cálculo e computação (“cálculo renal” é sinônimo de “pedra nos rins”). Há mais de 5 mil anos, surgiu o ábaco e diversas outras tecnologias como a “anticítera”, há mais de 2 mil anos atrás. Todas essas tecnologias, porém, apenas realizavam uma tarefa por vez (somar, dividir, multiplicar, etc).

Em 1830, Charles Babbage cria o primeiro computador programável (modelo teórico que utilizava tecnologia mecânica e a vapor).

Em meio a crise da física clássica, no século XX, pesquisadores como Heisenberg e Schrodinger lançam as fundações para aquela que seria conhecida como mecânica quântica. Apesar de matematicamente consistente, a mecânica quântica não está esclarecida e demonstra uma multiplicidade de interpretações teóricas. Essa dificuldade se deve ao fato de a mecânica quântica não ser intuitiva como a mecânica clássica, que se baseia em elementos observáveis.

Em 1931 Godel cria teoremas mostrando as limitações do conhecimento matemático, influenciando a ciência da computação (um exemplo disso é que é impossível fazer um computador encontrar erros de programação de maneira automática). Em computação, dividimos problemas em “tratáveis” e “intratáveis”, com relação a sua solubilidade. Muitos são intratáveis por conta de fatores exponenciais de operações para a sua resolução, o que vem a mudar de panorama com a computação quântica.

Em 1936 Turing e Church criam os modelos teóricos para computadores, fundando a ciência da computação com a máquina de Turing.

Em 1943, os estudos com o ENIAC e o Colossus introduziram a eletrônica na computação. Surgem nesta época os transistores e os circuitos integrados, revolucionando a tecnologia de válvulas dos primeiros computadores.

Em 1948 Claude Shannon em seu livro “uma teoria matemática da comunicação” matematiza a informação e dá as bases para o conhecimento de transmissão de informação em computadores.

Série Startups de computação quântica!- 5

Continuando a série de Startups de computação quântica, vamos falar hoje sobre outras startups, que estão desenvolvendo diversos e variados trabalhos dentro do campo da computação quântica, mas que valem a pena fica de olho!

Vamos agora listar as 8 startups, confiram!

• H-bar:

A H-Bar, empresa originária de Melbourne, na Austrália, é focada em serviços de consultoria para a área de computação quântica, fornecendo serviços para organizações, governos e demais instituições. São especialistas em hardware e software quânticos, assim como em aspectos experimentais e teóricos da computação quântica, fornecendo serviços de consultoria nestas áreas.

• Qbitlogic:

A Qbit Logic, é uma empresa Americana, especializada em software. Dentro do campo da computação quântica tem interesse em desenvolver softwares quânticos.

• Quantum Circuits:

A Quantum Circuits foi fundada em 2015, na universidade de Yale, e tem como objetivo desenvolver, produzir e vender o primeiro computar quântico útil e prático. Tem interesse na comercialização dos componentes, softwares e dispositivos desenvolvidos.

• Qubitekk:

A Qubitekk é uma empresa com sede na Califórnia, nos Estados Unidos que diz estar produzindo um computador quântico utilizando como tecnologia base os fótons. Fora isso, desenvolve soluções de segurança e educação na área da computação quântica, assim como outros interessantes produtos dentro da área.

• Qxbranch:

A Qxbranch, com sede em Washington, nos Estados Unidos, tem se especializado em aplicar a computação quântica para serviços do setor financeiro.

• Rigetti Computing:

A rigetti é uma empresa que faz o design e a produção de circuitos integrados quânticos supercondutores. Eles desenvolveram um ambiente, chamado “Forest”, que é o primeiro ambiente de programação e execução para computação quântica e clássica. A empresa foi fundada em 2013 e tem sede na Califórnia.

• 1qbit:

A canadense 1QBit, desenvolve ferramentas e técnicas a partir dos fornecedores de hardwares quânticos e clássicos, desenvolvendo aplicações que sirvam de interface para as suas arquiteturas.

• QC Ware:

A QC Ware, originária de Palo Alto, Califórnia, desenvolve soluções de software que rodem em computadores quânticos. A empresa foi fundada em 2014, e já firmou parcerias com a NASA, USRA entre outras.

É isso ai pessoal, por aqui terminamos esta primeira parte da série de Startups Quânticas! Mas, aguardem novas postagens em breve!!

Série Startups de computação quântica!- 4

Continuando a série de Startups de computação quântica, vamos discutir hoje sobre startups que estão utilizando tecnologias que não são usuais, até quando falamos de computação quântica! Depois, vamos falar de empresas que estão desenvolvendo instrumentos utilizados para as pesquisas da área!

• Quantum Diamond Technologies:

A Quantum Diamond Technologies, empresa Americana de Massachusetts se distingue por ser focada no desenvolvimento de tecnologias quânticas utilizando diamantes, utilizando uma propriedade destes chamada nitrogênio vacante (NV).

• Sparrow Quantum:

A Sparrow Quantum, empresa Dinamarquesa de Copenhagen é uma Startup que se promove dizendo ser ter desenvolvido o primeiro chip comercial de fótons únicos. As suas tecnologias tem como base as pesquisas e patentes desenvolvidas no Niels Bohr Institute for Quantum Photonics Lab.

• MagiQ Technologies:

A MagiQ Technologies, localizada em Boston, nos Estados Unidos, além de ter lançado em 2002 o primeiro sistema criptográfico quântico comercial, possui um produto de pulsos programáveis, que permite ler operações lógicas e correção de erros em íons presos, supercondutores e qubits semicondutores.

Vejamos agora algumas empresas que estão comercializando instrumentos para que as demais desenvolvam as suas soluções:

• UQDevices:

A UQDevices, empresa com sede em Waterloo, no Canadá, desenvolveu instrumentos para pesquisadores que precisam registrar e contar sinais de múltiplos fótons.

• NuCrypt:

A NuCrypt, empresa Americana próxima de Chicago, oferece instrumentos de ótica quântica, que permitem gerar, distribuir e medir fótons emaranhados.

E por aqui se encerra mais este posta da série de Startups de computação quântica. Aguardem os próximos episódios!

Série Startups de computação quântica!- 3

Continuando a série de Startups de computação quântica, vamos falar hoje sobre as empresas que estão trabalhando com segurança da informação, utilizando tecnologias quânticas. Em futuros posts, iremos explicar melhor sobre as tecnologias de segurança em si, os processos de criptografia quânticos, entre outros. Por enquanto, vamos falar de algumas empresas que estão enxergando oportunidades nestas áreas.

• Quintessence Labs:

Com sede em Deakin, na capital da Austrália, a Quintessence Labs utiliza tecnologias quânticas para a geração de randomicidade, com uma camada chamada qStream, desenvolvida e patenteada por eles próprios, usada para a geração de chaves, envio de certificados, geração de Pins, entre outras atividades. Também utilizam uma tecnologia própria, chamada qOptica, para a distribuição de chaves via entropia quântica.

• Qubet Research:

Com sede em York, na Inglaterra, a Qubet Research é uma startup que utiliza tecnologias e patentes próprias de protocolos de distribuição de chaves quânticas, QKD, e protocolos de teleporte quântico. Os seus trabalhos foram publicados em artigos na famosa revista Nature, disponível aqui, assim como na Physics World, disponível aqui e Nature Asia, disponível aqui. Os trabalhos de pesquisa, assim como as patentes da empresa, estão disponíveis aqui.

• EvolutionQ:

A empresa canadense, EvolutionQ, liderada por Michele Mosca, Nobert Lütkenhaus e David Jao,  tem os seus trabalhos focados em cibersegurança, mais especificamente com relação a criptografia quântica. As suas publicações e artigos podem ser encontradas aqui.

• ID Quantique:

Com sede em Genebra, na Suiça, a ID Quantique, é uma empresa focada em soluções de segurança com tecnologias quânticas, entre elas a geração e distribuição quânticas de chaves e geradores randômicos quânticos. Para viabilizar tudo isso, possui vários produtos e hardwares que implementam essas soluções.

• QuantumCTek :

A Chinesa QuantumCTek é focada em soluções de comunicação quânticas. Nasceu originária de um grupo da University os Science and Technology of China, USTC. As soluções desta empresa se baseiam no uso de um equipamento, um “Quantum Gateway“, que funciona como um intermediário entre redes de comunicação. Também vende soluções de segurança quântica para teleconferências de alta segurança.

• SeQureNet :

Com sede em Paris, na França, a SeQureNet oferece soluções baseadas em “continuous variable quantum key distribution” (CVQKD), ou seja, distribuição de chaves criptográficas quânticas variáveis. Esta startup nasceu de um time de informação quântica da empresa de telecomunicações francesa, ParisTech. O grupo possui também artigos publicados, que estão disponíveis aqui.

• CipherQ:

Também originária do Canadá, em Toronto, a CipherQ diz se dedicar a soluções de segurança quânticas. Apesar de em seu site eles alegarem terem trabalhado com o MIT, Boeing, com a marinha americana, entre outros parceiros, a verdade é que o site é extremamente vago e pobre de informações. Não há dados sobre os membros da empresa, presidente, funcionários, artigos, nada. No linkedin da empresa, disponível neste link, é dito que a empresa foi fundada em 2015 por “um empreendedor”, sem citar o seu nome, nem dar quaisquer outras informações relevantes, sem que sejam genéricas. Ou esse grupo é um grupo altamente secreto e profissional no que tange a privacidade de seus membros, ou talvez seja alguma iniciativa em que os aspirantes da área devam ficar com os pés atrás. Por isso estamos citando aqui.

Por aqui fechamos mais este post da série de Startups Quânticas. As soluções de segurança prometem ser uma grande questão, quando as tecnologias quânticas forem uma realidade prática. Por isso, fiquemos de olho!