O Itaú está direcionando suas pesquisas em computação quântica para identificar problemas reais de negócios que hoje são gargalos da tecnologia clássica avançada. A informação é de Samuraí Brito, head de Quantum e gerente de Ciência de Dados do Instituto de Ciência e Tecnologia do Itaú Unibanco (ICTi). Ela apresentou esse ponto de vista no painel “Computação Quântica hoje: o que já é real e o que ainda é promessa?”, durante o evento SP2B em São Paulo.
De acordo com ela, o banco mira em aplicações como a otimização de portfólios de carteiras de investimento. Samuraí lembrou que o processo de selecionar diferentes produtos financeiros para construir uma carteira que maximize o retorno financeiro e minimize os riscos é um problema combinatório de extrema complexidade matemática.
A especialista revelou que o Itaú realizou testes simulando a melhor carteira entre 8.000 produtos. No modelo clássico exato, essa simulação demoraria 28 horas. Como as decisões de mercado podem exigir respostas rápidas, o tempo de processamento das soluções clássicas exatas pode limitar sua aplicação. As pesquisas quânticas do Itaú buscam acelerar essa seleção de portfólios, e o trabalho do banco já resultou, inclusive, em artigos publicados na revista científica Scientific Reports, da Nature.
Outra área de aplicação da computação quântica é na detecção de fraudes e anomalias. Nesse caso, o Itaú investiga, em colaboração com institutos de ciência e tecnologia (ICTs), como a computação quântica, combinada com a clássica, pode identificar novos padrões de dados e anomalias complexas que as ferramentas tradicionais de aprendizado de máquina (ML) não conseguem capturar.
Meta de um erro a cada 1 bilhão
Samuraí também reforçou que os computadores quânticos atuais são sensíveis a interferências ambientais externas e as máquinas de ponta operam com uma taxa de 99,9% de acerto (um erro a cada 1.000 operações). O uso comercial maduro, segundo ela, teria que ter, no mínimo, um erro a cada 1 bilhão.
Para a especialista, a computação quântica nunca substituirá a computação clássica, mesmo com a possibilidade de se ter um computador quântico perfeito. A evolução tecnológica baseia-se em somar e colecionar processadores diferentes, direcionando cada tipo de tarefa para o hardware onde ela é executada de forma mais eficiente.
“Um dos grandes desafios é o fato de não termos algoritmos quânticos prontos suficientes”, detalhou. Segundo Samuraí, como ainda não há hardware quântico disponível em escala para testar esses problemas diretamente, as equipes buscam identificar os gargalos atuais, avaliar o diferencial potencial da computação quântica e estimar o custo-benefício das aplicações.
Glauco Reis, embaixador da IBM para assuntos de computação quântica, complementou a avaliação de Samuraí. Para ele, é improvável que aconteça o domínio de algoritmos quânticos puros. Em vez disso, o mercado deve ser dominado pela computação híbrida de alta performance, conectando processadores tradicionais aos quânticos.
“O processamento será dinâmico, ‘indo e voltando’, dividindo as partes do problema entre os ambientes clássico e quântico para extrair o máximo desempenho”, resumiu.
Ele destacou os algoritmos variacionais como a classe ideal para resolver problemas reais de mercado exatamente por misturarem técnicas clássicas e quânticas. Para ilustrar o potencial dessa abordagem híbrida, Reis mencionou um evento recente da IBM, nos Estados Unidos, onde uma empresa demonstrou um algoritmo quântico-híbrido rodando 8 mil vezes mais rápido do que a melhor solução clássica disponível até então para aquele problema de mercado.
Computação do futuro será híbrida
Em relação ao hardware, o especialista destacou o foco da IBM na redução drástica de ruído nas máquinas quânticas até 2030. Na computação quântica, ruído é qualquer perturbação física ou interferência externa que altera o estado dos qubits, os bits quânticos, de forma não controlada. Os ruídos corrompem dados e geram erros nos cálculos, sendo o maior problema em termos de precisão e estabilidade das informações.
Reis também adiantou que, para superar o desafio físico de colocar muitos qubits em uma única pastilha, a IBM aposta em uma arquitetura modular. A proposta é acoplar processadores e criar, por exemplo, um conjunto que trabalhe como se fosse um único componente de 2.000 qubits.
O especialista lembrou ainda que a grande aposta da IBM para a fabricação dos computadores é a supercondução que, por ser uma tecnologia derivada dos semicondutores, tem a vantagem de ser mais fácil de escalar. No entanto, ele admitiu que essa escolha pode mudar, dependendo do surgimento de rotas alternativas.
Uma das possibilidades é a tecnologia de íons aprisionados, que se destaca pela alta qualidade e fidelidade dos qubits, embora enfrente desafios severos para aumentar o volume físico em escala.
A complexidade atual continua com a escassez de algoritmos quânticos puros aplicáveis aos negócios e pela dificuldade em provar o custo-benefício dessas soluções em relação às tecnologias clássicas já consolidadas, segundo Reis.
Na avaliação dos especialistas, a tendência é que a computação híbrida seja o modelo prevalente. Em vez de substituir os computadores tradicionais, as QPUs, correspondentes aos CPUs dos computadores convencionais, trabalharão em conjunto com supercomputadores clássicos. Nesse formato de processamento dinâmico, partes específicas de um problema serão resolvidas no sistema clássico e os gargalos mais complexos serão direcionados para o processamento quântico, otimizando o desempenho global.
