Computador quântico resolve problema do dobramento de proteínas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/08/2012

O D-Wave One foi primeiro computador quântico a chegar ao mercado.
[Imagem: D-Wave]

Onda quântica

O primeiro computador quântico a chegar ao mercado, fabricado pela empresa D-Wave, conseguiu resolver um dos quebra-cabeças de como as proteínas se dobram.

A empresa apresentou o seu computador quântico D-Wave One, que utiliza 128 qubits supercondutores em 2007, mas quase ninguém levou o assunto a sério.

Em 2009, as coisas começaram a mudar, quando o Google anunciou que bancaria o desenvolvimento do computador quântico da D-Wave.

Os físicos, contudo, só passaram a levá-lo em consideração em 2011, quando uma equipe de cientistas publicou um artigo garantindo que o processador da D-Wave realmente é quântico.

O processador do D-Wave One utiliza qubits de estado sólido, similares aos usados no experimento da fatoração com o algoritmo de Shor, divulgado nesta semana, embora seu princípio de funcionamento seja diferente, baseado em um esquema conhecido como termalização quântica (quantum annealing).

Dobramento de proteínas

Agora, uma equipe da Universidade de Harvard usou o inovador e polêmico computador para prever as configurações de mais baixa energia de uma proteína dobrada.

Desvendar o processo de dobramento de proteínas é um dos maiores anseios de todos os pesquisadores das chamadas biociências, médicos incluídos, porque isso pode significar a descoberta de formas totalmente novas de lidar com a fisiologia humana.

O problema é que as proteínas são muito complexas, e são inúmeras as formas possíveis que elas podem assumir em seu dobramento.

É claro que o computador quântico não resolveu "toda" a questão do dobramento das proteínas, tendo ele trabalhado com alguns poucos aminoácidos.

Mas o objetivo do teste era mostrar que um computador quântico pode lidar com esse tipo de problema. Algumas teorias apontam que os computadores quânticos são muito melhor adaptados para a tarefa do que os computadores eletrônicos clássicos, embora houvesse discordâncias quanto a isso.

Desdobramento quântico

Os resultados, por enquanto, são mais ou menos animadores.

No lado positivo, o processador quântico da D-Wave identificou as configurações de aminoácidos e suas interações correspondentes àquilo que seria o meio mais "econômico" do dobramento das proteínas.

No lado negativo, ele acertou 13 vezes em 10.000 medições.

Isso é ruim mesmo considerando que um processador quântico precisa estar sempre lidando com as incertezas - o algoritmo de Shor, por exemplo, rodando em um "processador quântico perfeito", dará a resposta correta em 50% das vezes.

Isso acontece porque o processamento quântico deveria ocorrer próximo a 0 kelvin. Como não consegue atingir temperatura tão baixa, o processador do D-Wave One trabalha um pouco acima, repetindo várias vezes os cálculos para tentar pegar o resultado correto.

No balanço geral, 13 acertos com um computador quântico de primeira geração parece bom, embora mostre o longo caminho a ser percorrido antes que possamos contar com essas máquinas futuristas para resolver problemas reais de forma completa.