Sugestões para implementar Comp Quântica nos negócios

Dei uma entrevista à série “Digital minds”, da IBM, que será divulgada em alguns dias.

Foram várias perguntas e tinham outras pessoas na discussão, mas segue uma palhinha, sobre uma das perguntas:

Que sugestões você daria para CEOs e CIOs que pretendam implementar uma estratégia de computação quântica nos negócios?

As principais aplicações possíveis, para todas as indústrias, são: Cibersegurança / Simulação de moléculas químicas / Otimização.

  • Cyber: potencial de quebrar a criptografia atual / corrida para adotar protocolos resistentes à ataques de computadores quânticos.
  • Simulação de moléculas químicas: é a ideia original de Richard Feynman. Para simular propriedades quânticas dos átomos, porque não utilizar um computador quântico?
  • Otimização: problemas presentes em toda indústria, como roteirização de veículos, sequenciamento de produção, matching, trim da máquina de papel

É uma tecnologia disruptiva em futuro visível. E está havendo uma corrida para desenvolver melhores e maiores computadores. Ex. China X EUA.

Um dia a computação quântica vai se tornar tão relevante quanto IA é hoje.

Vejo dois maiores riscos, em paralelo com o que vem acontecendo com a Inteligência Artificial nos dias de hoje: 1) Falta de especialistas no mercado e 2) Aplicações que dizem usar IA mas que não geram valor real.

Para tal:
1) Já começar a preparar times internos que entendam do tema e que dominem os problemas do negócio. Ter pessoas minimamente antenadas no que vem acontecendo.

2) Ter em mente que vai demorar muitos anos para colher resultados, mas que sem o patrocínio das empresas atuais será muito difícil conseguir.

Para dar uma ideia do potencial, anotei alguns números deste relatório da McKinsey.

O tamanho do impacto na indústria farmacêutica $200 bilhões. Em Telecom, $50 bilhões.

https://www.mckinsey.com/business-functions/mckinsey-digital/our-insights/tech-forward/the-path-forward-for-quantum-computing

Quem conseguir se preparar vai ficar à frente das outras.

P, NP, PSPACE e BQP

Um breve resumo dessa sopa de letrinhas da complexidade computacional.

P –  Problemas que podem ser RESOLVIDOS em tempo polinomial.

NP – Problemas que podem ser VERIFICADOS em tempo polinomial.

NP complete – Os problemas mais difíceis da classe NP.

PSPACE – Problemas que necessitam de uma quantidade polinomial de memória.

BQP – Problemas de podem ser resolvidos eficientemente num computador quântico.

Uma explicação mais elaborada.

P – São os problemas “fáceis” de serem resolvidos.

NP – São os problemas “fáceis” de serem verificados. Ou seja, dada uma resposta, é fácil verificar se ela atende ou não o problema. Porém, não é necessariamente fácil chegar à solução.

Portanto, podem existir problemas que são fáceis de verificar, porém difíceis de resolver.

Exemplo simples. Rearrumar a palavra a seguir:

lrsdhreeaaamb

É bem mais difícil encontrar a solução do que verificar que “desembaralhar” é a resposta.

Os problemas mais difíceis de todos os NP são chamados NP-Completos. Diversos problemas da vida real, como o da Satisfiabilidade, são NP-Completos.

Existe também o NP-Hard, que são problemas pelo menos tão difíceis quanto os NP-completo. Problemas de otimização são assim. NP-Completo é achar uma solução, o NP-Hard, achar a melhor solução. O famoso problema do Caixeiro-Viajante é um exemplo de problema de otimização.

Um grande problema não resolvido do mundo é se P = NP. Até hoje, não foi possível provar que são iguais ou não diferentes. É, inclusive, um dos desafios do milênio do Instituto Clay, valendo 1 milhão de dólares!

O BQP são problemas resolvíveis por um computador quântico. Suspeita-se que seja possível resolver problemas mais difíceis que a classe P, porém sem resolver o NP-completo.

Portanto, a figura que representa os graus de complexidade é apenas uma ideia. Se P for igual a NP, nem precisaríamos de computador quântico! Bastaria usar esse algoritmo, que resolve problemas difíceis de forma fácil.

O problema P vs NP é complicado de provar, não à toa, até hoje não foi resolvido.

Porém, até hoje os problemas difíceis continuam difíceis, o que é um forte indício de que P é diferente de NP, e que problemas difíceis continuarão difíceis – e que computadores quânticos serão muito úteis.

https://pt.wikipedia.org/wiki/BQP

https://en.wikipedia.org/wiki/P_versus_NP_problem

Ideias técnicas com uma pitada de filosofia

https://ideiasesquecidas.com/

Entre no grupo de estudos de Computação Quântica:

https://www.facebook.com/groups/1013309389112487

Satya Nadella (CEO Microsoft), sobre computação quântica

O indiano Satya Nadella é o atual CEO da Microsoft, empresa fundada por Bill Gates. Nadella foi o responsável pelas grandes mudanças recentes da empresa, como direcionar esforços para cloud (ex. o Office 365 é extremamente poderoso).

No livro “Hit Refresh”, ele cita três tecnologias disruptivas: realidade mista, inteligência artificial e computação quântica. Não à toa, a Microsoft está investindo pesado nas três áreas.

Abaixo algumas frases, sobre computação quântica.

A computação quântica nos permitirá ir além do limite da Lei de Moore – a observação de que o número de transístores num chip de computador dobra a cada 2 anos – mudando a própria física da computação como conhecemos hoje.

Uma empresa de tecnologia que perde múltiplas tendências como esta ficará inevitavelmente para trás. Ao mesmo tempo, é perigoso perseguir tecnologias futuras não testadas e negligenciar o core do negócio atual. É o clássico dilema do inovador – arriscar o sucesso existente ao perseguir novas oportunidades.

Se construir um computador quântico fosse fácil, já teria sido feito.

Ao invés de apenas 0 ou 1 como num bit clássico, qubits podem estar em superposição, que permite várias computações simultâneas. Num algoritmo quântico propriamente construído, de acordo com um de nossos cientistas, ocorre um grande massacre em que todas ou muitas das respostas erradas são canceladas.

Problemas que computadores clássicos demorariam séculos para resolver, poderiam ser resolvidos por computadores quânticos em poucos minutos ou horas. Por exemplo, os níveis atuais de criptografia. Um computador atualmente demandaria 1 bilhão de anos para quebrar o RSA-2048, mas um computador quântico conseguiria quebrar em menos de 2 minutos. Felizmente, a computação quântica também revolucionará a computação clássica e a criptografia, levando a maior segurança ainda.

Computação quântica é o Santo Graal da tecnologia.

Links:

https://www.ciodive.com/news/microsofts-ceo-nadella-ai-mixed-reality-quantum-computing/507134/

https://arstechnica.com/gadgets/2017/09/microsoft-quantum-toolkit/

Ideias técnicas com uma pitada de filosofia

https://ideiasesquecidas.com/