Computadores um milhão de vezes mais rápidos e com consumos de energia mais baixos, relógios e sensores com uma precisão extrema e uma criptografia potencialmente inquebrável que permite, entre outras coisas, comunicações mais seguras. Todas estas são possibilidades que se aproximam com a segunda revolução quântica e a Europa não tem dúvidas de que quer estar na crista desta onda. Um envelope de mil milhões de euros será, por isso, aplicado num novo mega projeto a dez anos, a começar em 2018, que financiará grupos de investigação cuja finalidade seja desenvolver a tecnologia quântica.

A intenção foi, aliás, reforçada esta manhã pelo comissário europeu para a economia e sociedade digitais, Günther Oettinger, que está na Quantum Europe Conference 2016: Uma Nova Era de Tecnologia, um evento que decorre entre hoje e amanhã em Amesterdão e que serviu de motto para o lançamento oficial do Quantum Manifesto, apoiado por 3.400 stakeholders.

“A iniciativa bandeira [para a tecnologia] quântica deve ser concebida como uma iniciativa aberta, com metas claras e ambiciosas para a Europa e indústria europeia”, destacou o responsável da Comissão Europeia (CE), lembrando que este tem de ser um esforço coletivo. “Precisamos de atuar em conjunto ao nível europeu para transformar os nossos sucessos científicos nas tecnologias quânticas em benefícios para a nossa indústria e sociedade. Nenhum país consegue fazê-lo sozinho, a cooperação é essencial para sermos bem-sucedidos”, disse Oettinger.

Europa joga na primeira liga, mas é preciso manter

Os maiores rivais europeus no que toca à investigação em ótica e mecânica quântica são os norte-americanos, contudo os australianos têm demonstrado um bom desempenho e os chineses também estão a aproximar-se dos lugares cimeiros, revela o físico francês, Alain Aspect numa entrevista à EuroparlTV. Se falarmos especificamente em aplicações, é “visível que os americanos têm uma forma de fazer as coisas que, de um modo geral, lhes permite passar mais rapidamente de uma investigação básica para as suas aplicações”.

Enquanto nos Estados Unidos, a Universidade de Stanford ou o Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) potenciam o nascimento de startups nas suas periferias, criadas pelos alunos com o apoio dos professores, que servem, numa primeira fase, de conselheiros científicos; a Europa, na visão de Alain Aspect, está “ligeiramente atrás deste ponto de vista”, daí a “necessidade de existirem mais incentivos [europeus] para mais projetos deste género”. E deixa um alerta: sem um melhor financiamento dos cientistas “não seremos capazes de competir na primeira liga e de manter a competição”. Parte deste dinheiro deverá, adianta, ser aplicado na criação de parcerias com a indústria.

“Nos Estados Unidos, empresas com uma ótima saúde financeira, como a Microsoft ou a Google, que, como sabemos, estão a nadar em dinheiro, investem um larga escala na investigação desenvolvida nas universidades”, constata, lembrando que, embora haja colaboração entre universidades europeias, não se está ao mesmo nível do que acontece por terras do Tio Sam. Segundo Alain Aspect, a comunidade de cientistas dedicada às tecnologias quânticas precisa de centenas de milhões de euros, uma ordem de magnitude que corresponde àquela que está na calha no novo mega projeto europeu (mil milhões de euros), isto porque os custos de desenvolvimento industrial “são muito altos”.

O que está em causa?

Atualmente, utilizamos aparelhos no dia-a-dia cuja criação depende da física quântica, como lasers, transístores, GPS ou telemóvel. Mas, afinal, o que é isto da teoria quântica? Trata-se, sobretudo, de uma explicação sobre a forma como os materiais se comportam a nível subatómico: um eletrão, por exemplo, pode estar em vários lugares em simultâneo (sobreposição), podendo também interagir com outra partícula a longas distâncias – o efeito de “entrelaçamento”. São estas particularidades que têm sido estudadas para o desenvolvimento de tecnologias de ponta.

A segurança dos dados será um dos maiores beneficiários do desenvolvimento das tecnologias quânticas e, como tal, faz sentido que o novo programa da CE faça parte da Iniciativa Europeia Cloud, que, por sua vez, tem como finalidade “desbloquear completamente o valor do Big Data, fornecendo uma capacidade de supercomputação de craveira mundial, uma conectividade de alta velocidade e serviços de dados e de software de topo para a ciência, indústria e sector público”.



Aproveitando o facto de as partículas subatómicas poderem estar em diferentes estados ao mesmo tempo, os especialistas estão a tentar construir um computador quântico cuja informação é processada em “qubits”. Quando comparados com os bits clássicos (também 1 ou 0), os “qubits” também podem ser 1 e 0 simultaneamente, o que possibilita um desempenho de computação “paralelo” e aumenta em grande medida a velocidade com que o computador funciona, abrindo uma nova janela de oportunidades, como elucidou Leo Kouwenhoven do Instituto QuTech da Universidade de Tecnologias de Delf, pela altura do evento TEDxAmsterdam 2015.

“Um [carro elétrico] Tesla gostaria de ter uma bateria pequena, mas que consiga, ao mesmo tempo, armazenar a energia necessária para um raio de ação alargado e que possa canalizar a energia quando é necessária, sem desperdiçá-la. E, por isso, os engenheiros precisam de encontrar materiais, entre milhões de combinações possíveis, com a capacidade de preencher estes requisitos”, começa por explicar Leo Kouwenhoven. E é, aqui, que reside a pertinência dos computadores quânticos, uma vez que trabalham com os mesmos princípios de mecânica quântica que a natureza tem, onde se incluem estes materiais. “O computador quântico não só encontrará os materiais certos, como os encontrará muito mais rápido. É muito parecido com uma pesquisa no Google mas dentro do mundo da quântica”, esclarece

Outro exemplo dado pelo responsável do Instituto QuTech insere-se na disrupção de processos químicos individuais. “Ficamos doentes e precisamos de um médico. Este pode ajudar a curar pessoas com várias doenças, mas problemas como o Alzheimer ou o cancro continuam a deixá-los perplexos porque não conseguem ainda perceber como é que natureza usa a química para criar e resolver estas doenças”, conta. O que é que o computador quântico pode fazer, então, nesta situação? Ajudar a “encontrar a fórmula de materiais correta na medicação de que se precisa”, embora não seja um dado adquirido de que consiga efetivamente fazê-lo.

Do âmbito ‘privado’ para o público

Este tipo de computador, maioritariamente associado ao domínio de organizações como a Google ou a NASA, passou a estar acessível a todos através de um serviço online – via cloud – lançado, no início deste mês, pela IBM. O IBM Quantum Experience permite aos utilizadores usar algoritmos e experimentar o processador quântico da gigante tecnológica, trabalhar com bits quânticos (qubits), bem como explorar tutoriais e fazer simulações em torno daquilo que se pode fazer com a computação quântica.

“Os computadores quânticos são muito diferentes dos computadores de hoje, não só no seu visual e daquilo que são feitos, mas, sobretudo, naquilo que são capazes de fazer. A computação quântica está a tornar-se uma realidade e irá levar a computação bem mais longe do que aquilo que é imaginável hoje em dia”, afirmou Arvind Krishna, vice-presidente e diretora do IBM Research.

Jon Simon/Feature Photo Service for IBM

Créditos: Jon Simon

Espera-se, assim, que este supercomputador traga um rasgo de inovação a várias indústrias: descoberta de novos medicamentos e uma forte armadura para os sistemas de computação cloud. Sendo também expectáveis novos desenvolvimentos ao nível da inteligência artificial e da ciência dos materiais, potenciando uma transformação das indústrias, e a pesquisa de grandes volumes de dados.

“Este momento representa o nascimento da computação quântica cloud. Ao dar acesso aos sistemas quânticos experimentais da IBM, o IBM Quantum Experience irá tornar mais fácil para investigadores e comunidade científica acelerar inovações no campo da quântica e ajudar a descobrir novas aplicações para esta tecnologia”, Arvind Krishna, vice-presidente e diretora do IBM Research.

Para já ainda é difícil antever e descrever todo o potencial do computador quântico, até porque ninguém tem bolas de cristal, mas uma coisa é certa: esta máquina irá ajudar-nos a desvendar muitas das questões que hoje permanecem na escuridão.



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