Como pesquisador com formação em economia e paixão por impulsionar a inovação tecnológica, estou profundamente intrigado com o potencial da computação quântica descentralizada. Tendo trabalhado em empresas líderes e de investimento socialmente responsáveis focadas no desenvolvimento de tecnologia Triple-E, testemunhei em primeira mão como o acesso a tecnologias avançadas pode ser um divisor de águas para vários setores.
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A próxima era da tecnologia é a computação quântica, que tem o potencial de revolucionar setores que vão desde IA, farmacêutico e automotivo até aeroespacial, financeiro, telecomunicações e pesquisa. No entanto, a infra-estrutura necessária, incluindo enormes sistemas de refrigeração, instalações especializadas e hardware caro, apresenta limitações e dificulta a sua utilização generalizada, restringindo a sua acessibilidade apenas a um seleto grupo de indivíduos ou instituições. Esta exclusividade na configuração prejudica a capacidade da computação quântica de enfrentar os atuais desafios globais de forma eficaz e em grande escala.
Está surgindo uma nova metodologia que amplia significativamente as vantagens da computação quântica: a computação quântica distribuída. Esta abordagem envolve a dispersão de tarefas computacionais em redes distribuídas, tornando-as mais económicas e acessíveis para um espectro mais amplo de indústrias, uma vez que elimina a infraestrutura dispendiosa normalmente associada aos sistemas convencionais.
O desafio de acessibilidade da computação quântica
A computação quântica está atualmente a fazer progressos significativos na resolução de problemas complexos e traz benefícios substanciais em campos cruciais, como a aceleração do desenvolvimento de medicamentos, a melhoria da reorientação de medicamentos, o aumento da segurança criptográfica e a aceleração da aprendizagem automática na IA. No entanto, apesar do seu claro potencial, o principal desafio reside em obter acesso a esta tecnologia avançada para a maioria dos indivíduos que desejam utilizá-la.
Fundamentalmente, o cerne desta situação decorre da própria essência do hardware quântico. Os computadores quânticos operam em qubits, que são contrapartes quânticas dos bits de computador clássicos. A questão é que os qubits são extremamente delicados e suscetíveis a influências externas, como mudanças de temperatura, perturbações eletromagnéticas e vibrações. Para manter a sua estabilidade, muitas vezes precisamos de sistemas de refrigeração que reduzam as temperaturas para perto do zero absoluto, um nível muito mais frio do que a maioria dos data centers pode oferecer. Consequentemente, apenas organizações selecionadas com meios financeiros para construir e sustentar estes ambientes únicos podem aproveitar a computação quântica em grande escala.
O resultado é um paradoxo: a computação quântica é vista como uma tecnologia transformadora, mas a sua realização está no limite e é acessível apenas a um punhado de intervenientes. Este estrangulamento limita o impacto da computação quântica, impedindo setores que necessitam de poder computacional avançado para resolver alguns dos desafios mais complexos da atualidade, desde a modelização climática até à investigação médica inovadora. No entanto, à medida que a procura por soluções quânticas cresce e se prevê que o mercado se expanda de 1,3 mil milhões de dólares em 2024 para 5,3 mil milhões de dólares em 2029, fica claro que as indústrias precisam urgentemente de um caminho mais acessível para aproveitar esta tecnologia.
Descentralização como alternativa quântica
Um modelo distribuído para computação quântica evita inúmeras dificuldades ao não depender de sistemas centralizados com hardware pesado. Em vez disso, dispersa as tarefas computacionais por um sistema global de nós, que são como pequenos computadores. Este método aproveita os recursos existentes, como unidades de processamento gráfico (GPUs) padrão, laptops e servidores, sem exigir o resfriamento elaborado ou instalações especializadas comuns em hardware quântico convencional. Consequentemente, esta rede descentralizada serve como um recurso coletivo para resolver problemas do mundo real em grande escala utilizando métodos quânticos.
Em termos mais simples, este método Quantum-on-Demand imita as ações de sistemas quânticos sem exigir hardware excessivo. Ao distribuir a carga de trabalho computacional por várias redes, podemos alcançar eficiência e velocidade comparáveis aos sistemas quânticos convencionais. Esta abordagem não impõe as mesmas restrições logísticas e financeiras que os sistemas quânticos tradicionais.
Por que as redes quânticas descentralizadas são importantes
A computação quântica descentralizada oferece inúmeras vantagens, especialmente em áreas como facilidade de acesso, flexibilidade para expansão e economia de energia.
Expandir oportunidades para computação de ponta: Um sistema distribuído oferece um caminho para empresas, acadêmicos, pesquisadores e desenvolvedores individuais que de outra forma não teriam os meios, fornecendo-lhes os poderosos recursos computacionais dos sistemas quânticos. Esta mudança é significativa porque remove barreiras financeiras que muitas vezes excluem entidades mais pequenas da computação quântica. A descentralização garante que as indústrias anteriormente excluídas possam usufruir das vantagens da computação quântica sem incorrer nos elevados custos associados à sua infra-estrutura.
2. Adaptabilidade em múltiplas aplicações: As redes quânticas descentralizadas podem atender a diversos requisitos computacionais, tornando-as uma solução flexível para as empresas. Esta adaptabilidade permite que as empresas expandam as suas operações de forma integrada, lidando com tarefas complexas que a computação tradicional enfrenta. Por exemplo, o setor automóvel está a enfrentar exigências crescentes em áreas como a condução autónoma, testes de materiais e design aerodinâmico – todas elas exigindo um poder computacional substancial. Prevê-se que a computação quântica responda a estas necessidades, com a indústria automóvel a antecipar um impacto considerável até 2025 e potenciais contribuições económicas que variam entre 2 mil milhões de dólares e 3 mil milhões de dólares até 2030. As redes descentralizadas permitem-nos responder a estas exigências industriais sem incorrer nos custos habituais associados à computação quântica. desenvolvimento de infra-estruturas.
3. A eficiência no uso de energia e a computação acessível com computadores quânticos representam um desafio notável devido às suas grandes demandas de energia para resfriamento e manutenção. Estas exigências podem tornar a computação quântica cara e ambientalmente onerosa. No entanto, a computação quântica descentralizada aproveita o hardware existente, evitando assim o elevado consumo de energia típico dos sistemas quânticos tradicionais. Esta abordagem não só reduz os custos, mas também oferece uma solução ecológica que se alinha com objectivos ambientais mais amplos. À medida que mais indústrias adotam métodos descentralizados para expandir o seu poder computacional de forma sustentável, estas redes poderão gerar um valor económico significativo – até 850 mil milhões de dólares até 2040 – ao oferecer soluções eficientes e acessíveis em vários setores.
Desafios e considerações
Como analista que se aprofunda no domínio das redes quânticas descentralizadas, devo admitir que as suas vantagens potenciais são atraentes. No entanto, é crucial enfrentar os obstáculos que eles apresentam. Uma das questões mais prementes é a segurança. Por design, essas redes espalham tarefas computacionais em vários nós, o que pode levar a problemas de segurança e integridade de dados. Para superar estas dificuldades, precisamos investir em métodos robustos de criptografia e protocolos seguros. Isto torna-se particularmente importante para as indústrias que lidam com informações sensíveis, uma vez que devem proteger os seus dados de forma eficaz.
A computação quântica descentralizada significa uma mudança inovadora na nossa abordagem para lidar com problemas complexos. Ao utilizar uma infra-estrutura generalizada e distribuir tarefas através de uma rede global, a computação de alta potência torna-se acessível a muitos que antes eram deixados de fora. Em vez de ficar confinada às mãos de instituições exclusivas, a computação sofisticada pode transformar-se numa ferramenta acessível para empresas, universidades, investigadores e diversas indústrias em todo o mundo.
No mundo digital em rápido avanço, onde há uma necessidade crescente de lidar com enormes conjuntos de dados e simulações complexas, a computação quântica descentralizada oferece uma solução prática e de poupança de energia em comparação com os sistemas quânticos convencionais. Estamos a aproximar-nos de uma era tecnológica significativa, em que a computação quântica não será um recurso escasso, mas sim um recurso amplamente disponível – promovendo uma inovação mais ampla e tornando os avanços computacionais inovadores mais acessíveis a todos.
Daniela Herrmann é cofundadora da Dynex, uma tecnologia líder de quantum como serviço que resolve problemas do mundo real em escala. Ela também é a líder da missão da Dynex Moonshots, que atua como administradora ética do Ecossistema Dynex e investe em empresas, programas de pesquisa e iniciativas de financiamento com a missão de acelerar soluções pioneiras para a melhoria do mundo e além. Daniela também é presidente e fundadora do Ecossistema Topan (2011), incluindo Topan e Mapufin, um grupo de empresas voltadas para a inovação em negócios, finanças e gestão de investimentos com foco no desenvolvimento de tecnologia Triple-E. Ela é bacharel em Economia pela Universidade de St. Gallen e possui MBA pela Universidade de Zurique. Ela ocupou um cargo executivo no principal gestor de ativos europeu em Investimento Socialmente Responsável (SRI). Daniela foi finalista do prêmio Mulheres Empreendedoras do Ano em 2014 e indicada ao ‘Prêmio Mulher na Tecnologia 2020’.
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2024-11-22 15:14