É um tema que divide opiniões e alimenta paixões, mas do qual ninguém parece já duvidar: a computação quântica irá revolucionar as tecnologias da informação do futuro. Como? Quando? É disso que se vai falar nas “QC Talks”, uma iniciativa do Departamento de Engenharia Informática da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP) que, ao longo dos próximos meses, vai desafiar investigadores de topo a nível mundial a debater os desafios e expetativas relacionados com a computação quântica.

A primeira sessão está marcada para esta quarta-feira,  24 de fevereiro, e terá como protagonista Frank Leyman, reputado cientista e matemático alemão, é o orador convidado. O professor de ciências informáticas na Universidade de Estugarda (Alemanha), diretor e fundador do Instituto de Arquitectura de Sistemas de Aplicação (IAAS), vai debruçar-se sobre as tecnologias NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum Technology), uma designação celebrizada por John Preskill para se referir a esta nova era da computação.

Ao invés dos computadores chamados “clássicos” que manipulam biliões de dados na forma de “bits” (binary digits – com valores lógicos exclusivamente de 0 ou 1), os computadores quânticos usam qubits, ou bits quânticos. Estes qubits representam valores probabilísticos entre zero e um e simultaneamente enquanto decorre uma a computação. Os qubits “conversam” entre si durante a computação usando regras da mecânica quântica, com conceitos como “interferência quântica” e sobreposição, por exemplo.

O enorme poder computacional da computação quântica advém da possibilidade de captar um número muito elevado de possíveis “configurações” ou “estados” em termos probabilísticos com um número muito mais reduzido de qubits relativamente ao mesmo número de “bits” de um computador “clássico” para o mesmo número de “estados”.

Um dos grandes desafios das tecnologias quânticas em desenvolvimento tem sido a “sensibilidade” dos “qubits” ao ruído (“noise”). A inevitabilidade deste fenómeno nesta tecnologia levanta a questão da utilidade, para efeitos práticos de computadores quânticos de média escala que consigam solucionar problemas na presença de ruído. Este tem sido um duplo desafio da indústria de computação quântica: o desenvolvimento de algoritmos que sejam tolerantes a ruídos e optimizados na presença deste (apelidados de “NISQ-optimized”) bem como a construção das máquinas capazes de os executar na forma de “software” quântico.

Estes e outros desafios estão longe de estarem resolvidos a curto prazo e provavelmente exigirão técnicas bastante diferentes daquelas usadas para a computação quântica tolerante a falhas atualmente em desenvolvimento. Mas Frank Leymann poderá ajudar a explicar certamente melhor todos estes desafios.

As “QC Talks” vão decorrer habitualmente às quartas-feiras, a partir das 16h30. As sessões serão transmitidas aqui.