10/01/2022, por Edd Gent - Espera-se que a computação quântica revolucione uma ampla faixa de indústrias. Mas à medida que a tecnologia se aproxima da comercialização, quais serão os primeiros casos de uso? A computação quântica ainda está longe de se tornar mainstream. No entanto, a indústria teve alguns avanços significativos em 2021, como o lançamento da IBM do primeiro processador a cruzar a marca de 100 qubits.
Mas a tecnologia ainda é experimental e ainda precisa demonstrar sua utilidade para resolver problemas do mundo real. Esse marco pode não estar tão longe, no entanto. A maioria das empresas de computação quântica pretende produzir dispositivos tolerantes a falhas até 2030, o que muitos veem como o ponto de inflexão que dará início à era da computação quântica prática. Os computadores quânticos não serão máquinas de uso geral, no entanto. Eles serão capazes de resolver alguns cálculos que são completamente intratáveis para os computadores atuais e acelerar drasticamente o processamento de outros. Mas muitas das coisas em que eles se destacam são problemas de nicho e não substituirão os computadores convencionais na grande maioria das tarefas.
Isso significa que a capacidade de se beneficiar dessa revolução será altamente desigual, o que levou os analistas da McKinsey a investigar quem poderiam ser os primeiros vencedores em um novo relatório. Eles identificaram os setores farmacêutico, químico, automotivo e financeiro como aqueles com os casos de uso de curto prazo mais promissores. Os autores têm o cuidado de apontar que fazer previsões sobre a computação quântica é difícil porque muitas questões fundamentais permanecem sem resposta; por exemplo, a importância relativa da quantidade e qualidade dos qubits ou se pode haver usos práticos para os primeiros dispositivos antes que eles atinjam a tolerância a falhas. Também é importante notar que atualmente existem menos de 100 algoritmos quânticos que exibem uma aceleração quântica, cuja extensão pode variar consideravelmente. Isso significa que a primeira e principal questão para os líderes empresariais é se existe uma solução quântica para o problema.
Mas para alguns setores os benefícios parecem mais claros do que outros. Para os fabricantes de medicamentos, a tecnologia promete agilizar o longo e incrivelmente caro processo de pesquisa e desenvolvimento do setor; a droga média leva 10 anos e $ 2 bilhões para desenvolver. Simulações quânticas podem prever como as proteínas se dobram e revelar as propriedades de pequenas moléculas que podem ajudar a produzir novos tratamentos. Uma vez que candidatos promissores tenham sido encontrados, os computadores quânticos também podem ajudar a otimizar atributos críticos como absorção e solubilidade. Além da pesquisa e desenvolvimento, os computadores quânticos também podem ajudar as empresas a otimizar os ensaios clínicos usados para validar novos medicamentos, por exemplo, ajudando a identificar e agrupar participantes ou selecionar locais de ensaios.
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A simulação quântica também pode ser uma ferramenta poderosa na indústria química, de acordo com o relatório. Os químicos de hoje usam ferramentas de projeto auxiliadas por computador que dependem de aproximações de comportamento e propriedades moleculares, mas permitir simulações mecânicas quânticas completas de moléculas expandirá drasticamente suas capacidades. Isso poderia eliminar as muitas rodadas de experimentos de laboratório de tentativa e erro normalmente necessários para desenvolver novos produtos, em vez de depender de simulações para fazer o trabalho pesado, com validação limitada baseada em laboratório para confirmar os resultados. Os computadores quânticos também podem ajudar a otimizar as formulações usadas em todos os tipos de produtos – de detergentes a tintas – modelando os processos complexos em nível molecular que governam sua ação.
Para as indústrias farmacêutica e química, não é apenas o design de novos produtos que pode ser impactado. Os computadores quânticos também podem ajudar a melhorar seus processos de produção, ajudando os pesquisadores a entender melhor os mecanismos de reação usados para criar drogas e produtos químicos, projetar novos catalisadores ou ajustar as condições para otimizar os rendimentos. Na indústria automotiva, a tecnologia pode aumentar significativamente as capacidades de prototipagem e testes. Uma melhor simulação de tudo, desde propriedades aerodinâmicas ao comportamento termodinâmico, reduzirá o custo da prototipagem e levará a melhores projetos. Poderia até tornar possível o teste virtual, reduzindo o número de veículos de teste necessários.
À medida que as montadoras procuram maneiras mais ecológicas de abastecer seus veículos, as simulações quânticas também podem contribuir para encontrar novos materiais e melhores designs para células de combustível e baterias de hidrogênio. Mas o maior impacto pode estar na logística do dia-a-dia envolvida na gestão de uma grande empresa automotiva. As interrupções da cadeia de suprimentos custam à indústria cerca de US$ 15 bilhões por ano, mas os computadores quânticos podem simular e otimizar as redes globais em expansão nas quais as empresas confiam para reduzir significativamente essas dores de cabeça. Eles também podem ajudar a ajustar os cronogramas da linha de montagem para reduzir as ineficiências e até otimizar os movimentos das equipes de vários robôs à medida que montam os carros.
O impacto da computação quântica no setor financeiro levará mais tempo para ser sentido, de acordo com os autores do relatório, mas com as enormes somas em jogo vale a pena levar a sério. A tecnologia pode ser inestimável na modelagem do comportamento de carteiras grandes e complexas para criar melhores estratégias de investimento. Abordagens semelhantes também podem ajudar a otimizar as carteiras de empréstimos para reduzir o risco, o que pode permitir que os credores reduzam as taxas de juros ou liberem capital. Quanto disso acontece depende muito da trajetória futura da tecnologia quântica. Apesar do progresso significativo, ainda há muitas incógnitas e muito espaço para que os cronogramas deslizem. No entanto, o potencial dessa nova tecnologia está começando a entrar em foco, e parece que os líderes de negócios nos setores mais suscetíveis à disrupção fariam bem em começar a fazer planos.
Fonte: https://singularityhub.com/