A computação quântica pode impactar as aplicações da inteligência artificial?

A computação quântica, um campo inovador que aproveita os princípios da mecânica quântica para processar informações, tem um imenso potencial para revolucionar o mundo da tecnologia e da ciência.

Ao aproveitar as propriedades extraordinárias dos bits quânticos, ou qubits, como a superposição e o entrelaçamento, os computadores quânticos têm a capacidade de superar as limitações dos sistemas de computação tradicionais, oferecendo velocidade, eficiência e precisão sem precedentes.

Em comparação com os computadores clássicos que operam de forma linear, a computação quântica opera em um nível fundamentalmente diferente.

Essa diferença fundamental permite que os computadores quânticos lidem com cálculos e algoritmos complexos de forma exponencialmente mais rápida e com maior precisão.

Consequentemente, o surgimento da computação quântica abre caminho para avanços transformadores em vários domínios, especialmente no campo da inteligência artificial (IA).

O que é computação quântica?

Vamos explorar o conceito de computação quântica por meio de uma analogia.

Imagine que você tem uma grande biblioteca e está tentando encontrar um livro específico.

Na computação tradicional, você procuraria o livro examinando cada estante e livro, um por um, até encontrar o livro desejado. Essa abordagem linear pode ser demorada e ineficiente, especialmente se o livro que você está procurando estiver localizado no final da biblioteca.

Ao usar a computação quântica, no entanto, você pode imaginar que cada livro da biblioteca representa uma possibilidade ou solução diferente.

Em vez de pesquisar linearmente, um computador quântico pode explorar todos os livros simultaneamente, graças ao conceito de superposição.

Ele pode considerar todos os caminhos possíveis de uma só vez e identificar instantaneamente o local do livro desejado.

A computação quântica utiliza qubits, que podem representar vários estados simultaneamente, combinando 0 e 1.

Isso permite que os computadores quânticos executem cálculos paralelos e analisem um grande número de possibilidades em uma fração do tempo que os computadores clássicos levariam para fazer o mesmo.

Impacto na inteligência artificial

Conforme apontado, a computação quântica tem vários casos de uso em todos os setores e tem ajudado a resolver problemas complexos. Alguns casos de uso são descritos a seguir.

Gerenciamento de tráfego

Considere uma ambulância correndo no trânsito na hora do rush, transportando um paciente gravemente doente.

Cada momento que passa é de extrema importância.

O motorista precisa identificar com urgência as rotas menos congestionadas para garantir uma viagem rápida e eficiente.

Enquanto os computadores convencionais analisam as condições da estrada sequencialmente, a computação quântica possui a notável capacidade de avaliar simultaneamente todas as rotas em potencial, permitindo que ela determine rapidamente a sugestão mais ideal.

Cuidados médicos

No caso do tratamento de um paciente gravemente enfermo com condições complexas, os hospitais geralmente convocam uma junta médica composta por especialistas de diversas áreas.

Esses especialistas colaboram para explorar diferentes opções de tratamento e encontrar a solução mais eficaz.

Entretanto, essa abordagem pode consumir muito tempo e retardar a tomada de decisões.

A computação quântica, por outro lado, tem o potencial de revolucionar esse processo.

Ao inserir várias possibilidades em um sistema de computação quântica e fornecer a ele dados históricos que correspondem a condições médicas semelhantes, a computação quântica pode avaliar rapidamente a eficácia potencial de cada abordagem e oferecer sugestões ideais.

Essa vantagem quântica permite que os profissionais de saúde obtenham insights valiosos em um período de tempo significativamente mais curto.

(Leia também: 9 usos da IA generativa na área da saúde)

Aprendizado de máquina

A computação quântica pode proporcionar o estágio ideal para o aprendizado de máquina, fornecendo os dados certos com mais rapidez.

O aprendizado de máquina é sobre computadores que aprendem com os dados e são capazes de criar ou entender padrões, assim como o cérebro humano faz.

No entanto, em muitos casos, o aprendizado de máquina pode ser limitado pela baixa qualidade dos dados e pela disponibilidade lenta dos dados.

A computação quântica pode potencialmente computar grandes volumes de dados rapidamente e fornecer o mesmo para o aprendizado de máquina.

Criptografia e segurança

A criptografia e a segurança têm a ver com a proteção de dados contra acesso não autorizado.

A computação quântica pode potencialmente levar a criptografia e a segurança a outro nível, no qual o acesso não autorizado aos dados se torna muito mais difícil do que antes.

Entretanto, há duas maneiras de ver o papel da computação quântica na criptografia e na segurança.

Uma visão é que a computação quântica pode usar qubits para calcular todas as formas possíveis de tentativas de violação de dados e fornecer dados apropriados para fortalecer as informações.

Mas a visão oposta é que a computação quântica também pode ser contraproducente porque os hackers podem usá-la para calcular rapidamente as várias maneiras possíveis de violar um servidor que contém dados altamente confidenciais.

Críticas

Apesar de todas as enormes vantagens que a computação quântica pode oferecer, existem algumas desvantagens. Isso não significa que seja uma ideia ruim, apenas que vale a pena identificar primeiro quanto da narrativa é exagerada e quanto é substancial.

Aqui estão alguns pontos que fornecem uma verificação da realidade em relação ao hype em torno da computação quântica.

• A computação quântica é cara e, até o momento, está fora do alcance das organizações que não têm orçamentos grandes e sustentáveis para ela. Um estúdio de computação quântica se assemelha às salas de computadores da época em que os computadores estavam apenas começando – eram enormes, caras e exigiam manutenção. Nem toda organização pode fazer isso.
• A computação quântica pode ser mais eficaz do que a computação comum, mas é extremamente sensível a ruídos ou dados. Isso significa que os dados que você fornece a ela devem ser precisos e estar em um formato que ela aceite, caso contrário, ela gerará erros.
• A correção de erros tem sido um dos maiores desafios da computação quântica. Os erros que ela gera quando não consegue processar o ruído são extremamente complexos e demorados para serem corrigidos.
• As preocupações com o uso indevido da computação quântica são enormes. Apesar de todas as suas limitações, a computação quântica pode quebrar as criptografias mais difíceis. Pense nas consequências catastróficas quando hackers com intenções maliciosas usam a computação quântica. Os países têm tentado adquirir uma vantagem de pioneiro com relação a isso. O presidente Joe Biden, dos Estados Unidos da América, assinou Lei de Preparação para a Segurança Cibernética da Computação Quântica para permitir que o Escritório de Gestão e Orçamento (OMB) adote a computação quântica. Mas não é possível que todos os países façam isso de maneira uniforme, e essa desigualdade cria um problema entre as nações.

Conclusão

A computação quântica é uma grande perspectiva, esperando para fazer grandes coisas, como fica claro nos vários casos de uso.

Entretanto, ainda há problemas de custo, sustentação, acessibilidade, disponibilidade de dados e a questão da ética.

Dessa lista, a disponibilidade de dados e a ética parecem ser os maiores desafios enfrentados pela tecnologia, já que se espera que os custos diminuam com o tempo.

Alguns países estão à frente em termos de acelerar o desenvolvimento da computação quântica, mas não há garantia ou estrutura de que esses países não usarão a computação quântica de forma prejudicial a outros países.