Supercomputador mais rápido da Europa é conectado a computador quântico

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/12/2022

Este é o computador quântico Helmi.
[Imagem: LUMI]

Conexão entre supercomputador e computador quântico

O computador quântico Helmi ("Pérola") foi conectado ao supercomputador pan-europeu Lumi ("Neve"), criando um serviço híbrido que ficará disponível para pesquisadores e desenvolvedores.

A conexão com o mais poderoso supercomputador clássico da Europa possibilita o melhor aproveitamento possível do poder computacional do computador quântico.

Estas primeiras gerações dos computadores quânticos, embora extremamente poderosos em certas tarefas, ainda precisam de uma supervisão constante por computadores clássicos tradicionais. Mas a ideia aqui é fazer com que os dois operem em conjunto na solução de problemas práticos.

O computador quântico Helmi, que tem 5 qubits, está instalado no Centro de Pesquisa Técnica (VTT), e o supercomputador Lumi está no Centro de Tecnologia da Informação para Ciência, ambos na Finlândia. Os dois computadores iniciaram suas operações em 2021.

A conexão bem-sucedida entre os dois abre caminho para um futuro no qual computadores quânticos e computadores tradicionais de alto desempenho trabalhem juntos, resolvendo problemas que nenhum deles consegue resolver sozinho. A integração permite projetos de computação híbrida e deverá alavancar sobretudo o desenvolvimento dos algoritmos e softwares quânticos necessários para as aplicações práticas.

"O VTT quer fazer pesquisa aplicada usando o computador quântico e aprender mais sobre essas possibilidades. Vemos um grande potencial na computação quântica para acelerar a inovação em benefício das empresas e de toda a sociedade. Continuaremos a construir computadores quânticos maiores e mais poderosos, que também ficarão disponíveis para os usuários através do mesmo portal," disse o professor Pekka Pursula, do VTT.

Este é o supercomputador Lumi.
[Imagem: LUMI/Fade Creative]

Supercomputadores juntos com computadores quânticos

Embora os supercomputadores sejam imensamente poderosos por si só, alguns tipos de problemas só podem ser resolvidos, ou resolvidos com mais rapidez, precisão e usando menos energia, quando resolvidos em computadores quânticos. Esses problemas incluem o desenvolvimento de novos produtos e materiais, por exemplo nas indústrias farmacêutica, química e de baterias. O aprendizado de máquina quântico também promete levar a inteligência artificial a novos patamares.

Mas a comparação tão comum entre as duas plataformas, numa espécie de "um versus o outro", não é exatamente correta ou adequada: Se os dois tipos de computadores se unirem, tudo pode ser feito de maneira mais prática, e na verdade abre-se a possibilidade de resolver coisas que nenhum deles consegue sozinho.

É certo que a otimização das cadeias de suprimentos, rotas de viagem e gerenciamento de portfólio estão no topo da lista de aplicações que poderão tirar proveito da chamada vantagem quântica, onde a computação quântica supera a capacidade dos supercomputadores clássicos sozinhos.

Contudo, graças ao poder de computação combinado, os aplicativos de aprendizado de máquina - por exemplo, para gerar novas estruturas moleculares com base em dados moleculares existentes - podem ser mais rápidos e precisos, acelerando significativamente o processo de projetar novos materiais.

Algumas das primeiras vantagens concretas dessa integração quântico-clássico podem ser esperadas em áreas onde alta precisão e qualidade das previsões computacionais são cruciais, mas o tempo para encontrar a resposta é limitado. Um exemplo é a previsão do tempo, onde é importante prever com rapidez e precisão, por exemplo, tempestades, trajetórias de furacões e propagação de tsunamis. E isto depende da análise em tempo real dos dados de observação dos satélites e dos sensores em terra.

A longo prazo, o processamento de imagens de alta qualidade poderá, por exemplo, detectar um incêndio florestal desde o início, antes que ele se espalhe de forma incontrolável. No setor financeiro, uma maior precisão na negociação algorítmica produzirá resultados lucrativos momento a momento.

O futuro hoje

Outro detalhe, e um que não é assim tão "detalhe", é o fato de que os computadores quânticos reais se comportam de maneira bastante imprevisível, algo que está em sua própria natureza. E isso exigirá o desenvolvimento de novos algoritmos e novas abordagens para a solução de problemas.

A disponibilidade em primeira mão da computação quântica oferece aos usuários a oportunidade de experimentar e se adaptar a esse novo paradigma de computação, algo crucial para que profissionais e estudantes se preparem para o próximo salto na computação, seja em aplicações científicas, seja em aplicações industriais. E isto pode ser alcançado imediatamente com a conexão do computador quântico aos supercomputadores, que já estão acessíveis pelas redes atuais.

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