Cinco erros que países devem evitar para liderar tecnologia quântica

Enquanto que a China é a rainha indiscutível da inteligência artificial, o trono do setor quântico ainda permanece vazio. Vários países estão criando roteiros para alcançar essa liderança, mas para isso precisam se esforçar para não cometer esses cinco erros.

Créditos: UCL Faculty of Mathematical and Physical Sciences.

Por Martin Giles
Publicado no MIT Technology Review

A China é a líder mundial em inteligência artificial. Então, se há algum trono tecnológico em jogo para o qual os países possam competir, é o da computação quântica.

Enquanto a Europa está chegando tarde e mal à corrida da tecnologia quântica, parece que os EUA não querem perder outro domínio tecnológico. O país está preparando duas leis independentes para aumentar o investimento público em pesquisa quântica e promover parcerias público-privadas no setor. Dentro de todas as tecnologias quânticas, os novos padrões dos EUA são centrados em computadores quânticos, máquinas que poderiam fazer os mais poderosos supercomputadores atuais ficarem a altura de um simples ábaco.

Ao contrário das máquinas convencionais, que processam dados em bits que representam zeros e uns, os computadores quânticos usam bits quânticos, ou qubits, que podem representar os dois valores ao mesmo tempo. Ao adicionar um par de bits a um computador tradicional não haveria uma grande mudança, mas ao acrescentar um punhado de qubits a um computador quântico haveria um aumento exponencial em seu poder computacional.

A tecnologia complexa ainda está dando os primeiros passos, mas está avançando rapidamente. No futuro, a tecnologia quântica poderia ajudar a desenvolver novos materiais, criar novas moléculas para medicamentos e produzir sensores superpotentes para tarefas como a exploração de petróleo. A tecnologia também tem grandes implicações para a segurança nacional: os computadores quânticos seriam capazes de quebrar qualquer sistema criptográfico atual, mas também criar novas redes de comunicação praticamente inquebráveis.

Países na corrida

Dado o potencial da tecnologia quântica para revolucionar o mundo, cada país está desenvolvendo seu próprio plano para financiar atividades quânticas. A União Europeia lançou uma iniciativa plurianual apoiada por um investimento de cerca de 1 bilhão de euros e a China está investindo cerca de 8 de bilhões de euros para criar um laboratório nacional de ciência da informação quântica em Hefei (China), que abrirá em 2020.

Nos EUA, os fundos federais para pesquisa quântica estão entre 170 milhões e 216 milhões de euros anuais. Graças a esse apoio e a esforços de grandes empresas, como a IBM e a Google, além de empresas iniciantes, como Rigetti Computting e IonQ, o país lidera muitas áreas da tecnologia quântica, incluindo os próprios computadores. De acordo com a Patinformatics, que monitora “famílias de patentes”, ou grupos de patentes que cobrem invenções específicas, os EUA possuem 800 patentes de computação quântica, quatro vezes mais do que a China.

Mas a China está em seus calcanhares, especialmente na comunicação quântica. O país já demonstrou uma videochamada protegida pela física quântica entre Pequim (China) e Viena (Áustria). E também fez um progresso rápido na criptografia quântica, dados da Patinformatics mostram que a China ultrapassou os EUA nesse tipo de patente em 2014. Isso não significa necessariamente que a tecnologia chinesa é melhor, mas é certamente um sinal de quão rápido ela está evoluindo.

O CEO da Rigetti Computing, Chad Rigetti, que apoia fortemente os esforços para criar um plano quântico nacional nos EUA, observa que, no caso da IA, a China começou reproduzindo muitas descobertas que já haviam conseguido outros pesquisadores estrangeiros e depois utilizou a experiência para desenvolver profissionais especializados em IA, que agora estão gerando inovação no país. E ele diz que, no caso da tecnologia quântica, a China está seguindo a mesma estratégia.

Para lutar contra o dragão quântico chinês, os EUA estão trabalhando em um projeto de lei chamado Quantum Computing Research Act. A norma exige que os chefes de pesquisa da Marinha e do Exército estabeleçam consórcios de pesquisa público-privada para projetos quânticos. Essas se estenderiam até 2024 e receberiam uma quantia não especificada de fundos do governo. E outro projeto em desenvolvimento, chamado de Iniciativa Quântica Nacional, autorizaria o Departamento de Energia (DoE) dos EUA a criar vários centros de pesquisa, onde físicos, engenheiros e especialistas em softwares poderiam colaborar em projetos quânticos.

Em qualquer caso, qualquer país que aspire a se tornar um líder em tecnologia deverá unificar todos os seus esforços sob um único plano mestre. E esses são alguns dos cinco grandes erros que eles devem evitar para que o plano funcione:

  • Colocar os militares no comando. Se os militares são os responsáveis por guiar os avanços quânticos, é provável que seu foco fique aquém em áreas como a criptografia quântica e a comunicação, que são dois aspectos muito importantes. Embora as comunidades militares e de inteligência devam ter uma grande quantidade de informações, dada sua longa experiência em tecnologia quântica, elas não devem ser as únicas que projetam a estratégia geral.
  • Ser excessivamente rigoroso com projetos financiados. A tecnologia quântica está mudando tão rapidamente que qualquer esforço deve ser flexível. Os recursos devem ser movidos para diferentes projetos à medida que o campo evolui.
  • Não investir o suficiente para formar novos trabalhadores. Aumentar a força de trabalho quântico deve ser uma prioridade, porque há uma grande escassez de talentos no campo, e não apenas para construir máquinas quânticas. “É realmente difícil contratar desenvolvedores capazes de compilar softwares que possam ser executados em circuitos quânticos”, diz o professor da Universidade de Maryland (EUA) e cofundador da IonQ, Christopher Monroe. Os países devem criar centros de pesquisa e cursos para ajudar a desenvolver talentos quânticos.
  • Investir loucamente em qualquer coisa quântica. Um grupo de acadêmicos e executivos dos EUA publicou um documento no início desse ano em que solicitou um orçamento total de cerca de 690 milhões de euros durante um período inicial de cinco anos para cobrir os esforços de pesquisa e o desenvolvimento da força de trabalho. Esse número é quase o dobro do que o país está investindo atualmente nesse setor. A maior parte dos esforços que esse dinheiro pode cobrir deve valer a pena, mas cada caso deve ser analisado com cuidado. E os gestores do plano devem garantir que os fundos não sejam distribuídos em excesso e não estejam destinados a pesquisas que o setor privado teria feito de qualquer maneira.
  • Avançar sozinho. Nenhum país detém o monopólio da experiência em computação quântica, por isso é importante que qualquer plano fomente a cooperação internacional com outros centros de excelência, especialmente em questões menos sensíveis. As nações podem estar interessadas em liderar esse setor, mas precisam de uma mentalidade global para fazer seus planos funcionarem.
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