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O próximo megaciclo na computação é Quântico. A computação quântica está transformando indústrias, desde IA, farmacêutica e automotiva até aeroespacial, finanças, telecomunicações e pesquisa, mas a infraestrutura necessária, como sistemas de refrigeração maciços, instalações especializadas e hardware caro, limita seu funcionamento e torna-o amplamente inacessível para todos, exceto um seleto grupo. A dependência da computação quântica em relação a essas configurações exclusivas restringe seus benefícios a um número limitado de instituições, limitando seu potencial para resolver os problemas do mundo real de hoje em escala.

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No entanto, uma abordagem alternativa está surgindo que amplia enormemente os benefícios da computação quântica: a computação quântica descentralizada. Ao distribuir tarefas computacionais por redes descentralizadas, a computação quântica pode ser tornada acessível a uma gama mais ampla de indústrias, sem a configuração custosa exigida pelos modelos tradicionais.

O desafio de acessibilidade da computação quântica

A computação quântica já está avançando na resolução de problemas complexos e oferece vantagens em áreas críticas, como acelerar a descoberta de medicamentos e reaproveitar medicamentos existentes, aprimorar a segurança criptográfica e acelerar o aprendizado de máquina em IA. No entanto, embora suas capacidades sejam inegáveis, o acesso a ela continua sendo um grande obstáculo para a maioria daqueles que desejam aplicar essa tecnologia avançada.

Na raiz desse desafio está o próprio hardware quântico. Os computadores quânticos dependem de qubits, que são o equivalente quântico dos bits tradicionais. No entanto, os qubits são altamente instáveis e facilmente influenciados por fatores ambientais, como flutuações de temperatura, interferência eletromagnética e vibrações. Manter esses estados quânticos estáveis geralmente requer sistemas de refrigeração que tragam as temperaturas próximas do zero absoluto, muito abaixo do que os centros de dados típicos podem fornecer. Isso significa que apenas algumas instituições com os recursos para estabelecer e manter esses ambientes especializados podem utilizar a computação quântica em escala.

O resultado é um paradoxo: a computação quântica é vista como uma tecnologia transformadora, mas sua realização está no limite e é acessível apenas a um punhado de participantes. Esse gargalo limita o impacto da computação quântica, retendo setores que precisam de poder computacional avançado para resolver alguns dos desafios mais complexos de hoje, desde modelagem climática até pesquisas médicas revolucionárias. No entanto, à medida que a demanda por soluções quânticas cresce e o mercado deve expandir de $1,3 bilhões em 2024 para $5,3 bilhões até 2029, está claro que as indústrias precisam urgentemente de um caminho mais acessível para aproveitar essa tecnologia.

Descentralização como uma alternativa quântica

Um modelo descentralizado para a computação quântica contorna muitos desses desafios. Em vez de depender de configurações centralizadas intensivas em hardware, ele distribui tarefas computacionais por uma rede global de nós. Essa abordagem aproveita os recursos existentes — GPUs padrão, laptops e servidores — sem precisar do resfriamento extremo ou das instalações complexas exigidas pelo hardware quântico tradicional. Em vez disso, essa rede descentralizada forma um recurso computacional coletivo capaz de resolver problemas do mundo real em escala usando técnicas quânticas.

Essa abordagem descentralizada de Quantum-as-a-Service emula os comportamentos dos sistemas quânticos sem exigências rígidas de hardware. Ao descentralizar a carga computacional, essas redes alcançam um nível comparável de eficiência e velocidade aos sistemas quânticos tradicionais — sem as mesmas limitações logísticas e financeiras.

Por que redes quânticas descentralizadas são importantes

A computação quântica descentralizada oferece vários benefícios, especialmente em termos de acessibilidade, escalabilidade e eficiência energética.

1. Ampliar o acesso à computação avançada. Uma rede descentralizada abre as portas para empresas, acadêmicos, pesquisadores e desenvolvedores que, de outra forma, poderiam não ter acesso ao poder computacional em nível quântico. Essa é uma mudança crítica, pois empresas menores e desenvolvedores independentes geralmente são excluídos da computação quântica apenas pelo custo. A descentralização democratiza o acesso, permitindo que indústrias que antes foram excluídas da computação quântica obtenham seus benefícios sem a infraestrutura dispendiosa.

2. Escalabilidade em casos de uso. Redes quânticas descentralizadas podem responder a uma variedade de necessidades computacionais. Essa flexibilidade permite que as empresas escalem suas operações de maneira eficiente, lidando com tarefas complexas que os métodos tradicionais de computação não conseguem manejar. Por exemplo, a indústria automotiva enfrenta demandas crescentes por simulações avançadas em áreas como direção autônoma, testes de materiais e design aerodinâmico — aplicações que requerem imenso poder computacional. Espera-se que a computação quântica atenda a essas necessidades, com a indústria automotiva prevendo um impacto significativo até 2025 e contribuições econômicas potenciais entre $2 bilhões e $3 bilhões até 2030. Redes descentralizadas tornam possível atender a essas demandas da indústria sem os custos convencionais da infraestrutura quântica.

3. Eficiência energética e computação econômica. O consumo de energia da computação quântica é difícil de ignorar. Com enormes requisitos energéticos para manter o resfriamento e a estabilidade, a computação quântica pode ser tanto custosa quanto ambientalmente desgastante. Em contraste, a computação quântica descentralizada aproveita o hardware existente, evitando o alto consumo de energia das configurações quânticas convencionais. Isso não apenas reduz custos, mas também oferece uma solução energeticamente eficiente, alinhando-se com objetivos ambientais mais amplos. À medida que as indústrias adotam cada vez mais abordagens descentralizadas para escalar seu poder computacional de forma sustentável, essas redes podem gerar um valor econômico substancial — até $850 bilhões até 2040 — fornecendo soluções eficientes e acessíveis em vários setores.

Desafios e considerações

Embora os benefícios potenciais das redes quânticas descentralizadas sejam significativos, elas não estão isentas de obstáculos. Uma das principais preocupações é a segurança. Redes descentralizadas, por natureza, distribuem tarefas computacionais por numerosos nós, criando desafios de segurança e integridade de dados. Avanços em criptografia e protocolos seguros são essenciais para mitigar esses riscos, especialmente para indústrias que lidam com informações sensíveis.

A computação quântica descentralizada representa uma mudança transformadora em como abordamos a resolução de problemas avançados. Ao aproveitar uma infraestrutura acessível e distribuir tarefas por uma rede global, a computação poderosa é trazida ao alcance de muitos que antes estavam excluídos. Em vez de continuar sendo uma ferramenta exclusiva para instituições de elite, a computação avançada pode se tornar um recurso acessível para empresas, acadêmicos, pesquisadores e indústrias em todo o mundo.

À medida que avançamos ainda mais na era digital e as demandas de grandes dados e simulações complexas crescem, a computação quântica descentralizada oferece uma alternativa prática e energeticamente eficiente às configurações quânticas tradicionais. Estamos à beira de um novo megaciclo, onde a computação quântica não será um recurso raro, mas amplamente acessível — abrindo caminho para uma inovação mais ampla e a democratização das descobertas computacionais.

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Autor: Daniela Herrmann

Daniela Herrmann é a cofundadora da Dynex, uma tecnologia líder em quantum-as-a-service que resolve problemas do mundo real em escala. Ela também é a líder da missão dos Dynex Moonshots, que serve como o guardião ético do Ecossistema Dynex e investe em empresas, programas de pesquisa e iniciativas de concessão com a missão de acelerar soluções pioneiras para o bem do mundo e além. Daniela também é a presidente e fundadora do Ecossistema Topan (2011), incluindo Topan e Mapufin, um grupo de empresas impulsionadas pela inovação nos setores de negócios, finanças e gestão de investimentos focadas no desenvolvimento de tecnologia Triple-E. Ela possui um diploma de bacharel em Economia pela Universidade de St. Gallen e um MBA pela Universidade de Zurique. Daniela ocupou um cargo executivo na principal gestora de ativos europeia em Investimento Socialmente Responsável (SRI). Daniela foi finalista no Enterprising Women of the Year Awards em 2014 e foi indicada ao 'Prêmio Mulher na Tecnologia 2020'.