Chip de computação quântica Majorana 1 da Microsoft
Microsoft
Depois de décadas confinada em grande parte a laboratórios de investigação, a computação quântica pode estar mais próxima do seu momento de ruptura do que muitos em Wall Avenue esperam.
A tecnologia, que utiliza os princípios da mecânica quântica para resolver problemas que vão além da capacidade dos mais poderosos supercomputadores clássicos, há muito é descrita como futurística. Mas os rápidos avanços intensificaram o investimento no sector e suscitaram discussões sobre como estes poderosos computadores se integrarão em indústrias como o já próspero sector dos centros de dados.
“Até o closing da década, estamos confiantes de que teremos máquinas em knowledge facilities com valor comercial”, disse Zulfi Alam, Microsoftvice-presidente corporativo da Quantum, disse à CNBC.
“Eu não seria capaz de dizer isso com tanta clareza no ano passado, mas este ano posso afirmar que até 2029 você terá máquinas que terão capacidade comercial [value]o que significa que eles farão cálculos que as máquinas clássicas não podem fazer”, disse Alam, que lidera o desenvolvimento da máquina quântica escalável da empresa.
Os computadores clássicos usam interruptores, ou bits, para passar ou bloquear uma corrente elétrica a qualquer momento para realizar cálculos. Quanto maior o número de bits, maior será o poder de computação. Os computadores quânticos, por outro lado, utilizam a capacidade de alguns materiais, em temperaturas extremamente baixas, existirem tanto no estado “ligado” quanto no estado “desligado” ao mesmo tempo. Isso permite que bits quânticos, ou qubits, realizem os mesmos cálculos em velocidades muito maiores.
A Microsoft, que no ano passado revelou um novo chip de computação quântica chamado Majorana, está entre os hiperscaladores – empresas que fornecem capacidade de computação que pode se expandir rapidamente à medida que a demanda aumenta – como Google e Amazônia que estão investindo pesadamente na tecnologia.
Patrick Moorhead, CEO e analista-chefe da Moor Insights & Technique, disse que também está vendo hiperescaladores e fornecedores de plataformas aumentarem o investimento por meio de acesso à nuvem, controles de preços e plataformas de desenvolvimento, enquanto o setor de defesa está investindo desde o início em computação quântica e em redes.
Os governos também estão a intensificar os seus investimentos, com a China a liderar com pouco menos de 18 mil milhões de dólares em investimento público em tecnologia quântica, seguida de perto pela UE, de acordo com o Centro Europeu para a Economia Política Internacional (ECIPE), um grupo de reflexão.
A maioria dos roteiros da indústria situam agora a implementação destes sistemas no período 2028-2032, de acordo com Ellie Brown, analista de computação quântica e economia em nuvem da S&P International Market Intelligence.
O UBS vê as vantagens da computação quântica chegando no início da década de 2030, mesmo que os roteiros da empresa estejam se posicionando para isso mais cedo, disse Madeleine Jenkins, analista do UBS. “Muitas empresas estão me dizendo que 2027 será um grande ano para a quantum em termos de roteiro, em termos do que será alcançado”, disse ela.
Tomados em conjunto, estes prazos sinalizam um setor que avança de forma constante em direção à implantação no mundo actual, ao mesmo tempo que levantam questões importantes sobre como a infraestrutura de dados atual terá de evoluir para apoiá-la.
Mudando a demanda de energia
Num relatório de 103 páginas publicado em janeiro, os analistas do UBS liderados por Jenkins disseram que o A indústria está perto de concluir um computador quântico que poderia custar dezenas de milhões de dólares para ser construído, mas tem a capacidade de resolver em 200 segundos um problema que levaria 10 mil anos para um supercomputador convencional.
Quando se trata do impacto no ecossistema do data center, especialistas disseram à CNBC que a tecnologia quântica poderia potencialmente reduzir as necessidades de energia das instalações que consomem muita energia, ao mesmo tempo que reduzia as cargas de trabalho necessárias para o treinamento de IA.
Eu não seria capaz de dizer isso com tanta clareza no ano passado, mas este ano posso afirmar que até 2029 teremos máquinas que terão capacidade comercial [value]o que significa que eles farão cálculos que as máquinas clássicas não podem fazer.
Zulfi Alam
Vice-presidente corporativo da Quantum da Microsoft
Em termos de energia, a computação quântica exigiria uma “fração do que um data center usaria”, disse Jenkins.
“O importante é o tempo; se você está pegando o mesmo problema que levaria milhares e milhares de… horas, e está substituindo isso por um computador quântico que leva segundos ou minutos, então obviamente você só precisa de muito menos energia”, disse ela.
Alam, da Microsoft, também observou os menores requisitos de energia dos computadores quânticos, destacando que Majorana 1 está “apresentando mais potência do que toda a computação de todo o planeta”. [in] a palma das suas mãos e não está superaquecendo. Está ficando frio.”
Embora a tecnologia quântica esteja avançando rapidamente, é improvável que, no curto prazo, substitua a computação clássica que os data centers hospedam atualmente.
“Idealmente, toda a eficiência de uma carga de trabalho de resolução de problemas diminuirá, mas não será uma substituição completa”, disse Brown, da S&P.
Alam, da Microsoft, enfatizou que os sistemas quânticos não funcionarão isoladamente. “Uma máquina quântica não é uma entidade autônoma. É uma ferramenta híbrida. É um acelerador quântico que precisa de um computador de alto desempenho muito próximo dele”, disse ele.
Moorhead, da Moor Insights & Strategy, também observou que, se a escala quântica for dimensionada, provavelmente desempenhará um papel complementar, adicionando uma nova classe de “infraestrutura especial” dentro dos data centers e mudando o design das instalações para “pods quânticos” que vêm com suas próprias necessidades de energia e térmicas.
“Isso não substituirá o driver de energia dominante no curto prazo, que é a expansão do data center de IA, mas adicionará bolsões de carga especializada e complexidade operacional”, disse ele à CNBC por meio de comentários por e-mail.
Em última análise, é provável que mude a forma da procura, mas não a escala, com o boom da IA a continuar a ser um dos principais impulsionadores da procura pelas instalações.
Bloqueios à frente
Construir esse tipo de sistema em ambientes reais de data center não será simples e poderá exigir instalações totalmente novas e especialmente construídas.
Apenas um punhado de computadores quânticos especializados são atualmente implantado em knowledge facilities, com os fornecedores quânticos atualmente discutindo um conjunto de padrões do setor para ajudar a agilizar a adoção mais ampla, de acordo com Brown e Kelly Morgan, analista da S&P.
Ainda há uma quantidade significativa de trabalho personalizado que precisa ser feito para integrar sistemas quânticos em knowledge facilities, disse Brown, acrescentando que “faltamos algum talento quântico para fazer uso disso e instalá-lo de forma eficaz”.
Mas, no longo prazo, ela prevê “uma boa interação entre a computação quântica e algumas outras áreas de knowledge middle, incluindo IA”, onde os dois poderiam trabalhar juntos para resolver problemas.
Tim Adams, presidente e CEO do Institute of Worldwide Finance, afirmou que estes obstáculos reforçam a necessidade de investimento contínuo em infraestruturas de centros de dados durante a próxima década.
“Os knowledge facilities são necessários para fazer avançar a transformação tecnológica e devem ser considerados como um de uma série de investimentos prováveis no caminho para conquistas muito transformacionais que certamente veremos no horizonte dos próximos dez anos”. Adams disse à CNBC.
E esta fase já começou, com Brown apontando para uma explosão de atividades de fusões e aquisições destinadas a construir as capacidades necessárias para a fase comercial da quantum.
“As fusões e aquisições foram massivas nos últimos três meses”, disse Brown, observando vários anúncios de aquisição de empresas quânticas IonQ. “Tem havido muito posicionamento dentro do espaço, não apenas para ajudar a melhorar o talento e a tecnologia quântica, mas também para ajudar a controlar um pouco essa cadeia de abastecimento.”
Juntamente com as oportunidades que a computação quântica oferece, quando se trata de riscos, a segurança dos dados é indiscutivelmente a maior delas.
De acordo com o UBS, um computador quântico poderoso o suficiente poderia quebrar os métodos atuais de criptografia, o que significaria que os sistemas de segurança não seriam mais confiáveis. O relatório do banco suíço alerta que as empresas terão de implementar novas técnicas de encriptação quântica seguras, e que o investimento nestas terá de começar nos próximos anos.
Mesmo com este aumento de investimento, Alam, da Microsoft, alertou que o caminho a seguir não será fácil. Será necessário muito “sangue, suor e lágrimas”, disse ele, antecipando inúmeros desafios à medida que as máquinas quânticas entrarem em operação – desde o cumprimento de benchmarks de desempenho até a resolução de problemas técnicos complexos – todos os quais precisam “convergir no momento certo” para que a verdadeira mágica aconteça.
