Embora a computação quântica ainda precise desenvolver muito do seu potencial, as empresas estão participando de uma difícil corrida competitiva para obter um computador quântico suficientemente poderoso. Para isso, eles estão desenvolvendo diferentes linguagens necessárias para essa tecnologia. A Microsoft anunciou recentemente sua linguagem chamada Q #.

A IBM, por sua vez, lançou o IBM Q Network, unindo várias empresas e universidades para tentar desenvolver e investigar em conjunto a computação quântica em diferentes setores.

Novas linguagens de programação podem impulsionar a computação quântica

Hoje, a computação quântica ainda está em um período de testes. No entanto, as empresas estão tentando impulsionar essa tecnologia por meio de novas linguagens de programação.

O especialista em linguagem de programação quântica da Universidade de Maryland, Xiaodi Wu, acredita que “As novas linguagens quânticas de alto nível são o próximo passo lógico. Isso abrirá a porta para que mais pessoas usem essas máquinas “, diz ele,” o que poderia levar a novos campos de pesquisa para a comunidade quântica. “

Algumas chamadas já foram feitas para criar novas linguagens quânticas de código aberto para que a comunidade de desenvolvedores em geral possa oferecer sua contribuição. O objetivo é dar à computação quântica o mesmo tipo de impulso que o desenvolvimento do Linux deu à internet.

Mas, tenha em mente que todo esse desenvolvimento pode ter consequências como um aumento de pessoas interessadas em perfis relacionados ao setor. “Queremos desenvolver a força de trabalho quântica”, diz Krysta Svore, gerente sênior de pesquisa em computação quântica da Microsoft, “porque a computação quântica abrirá uma economia totalmente nova e precisaremos de pessoas que sejam programadores quânticos, desenvolvedores de algoritmos e engenheiros”.

A Microsoft apresentou sua linguagem Q #

De acordo com Svore, novos tipos de linguagem são necessários para substituir os dos computadores atuais, já que estes não funcionarão em computadores quânticos ao codificar informações usando código binário, enquanto computadores quânticos que usam qubits, capazes de codificar 1 e 0 ao mesmo tempo, dando-lhes um alto potencial e são a principal razão pela qual esta tecnologia se tornou tão popular e muitos dizem que faria grandes avanços em outras tecnologias, como a Inteligência Artificial.

Para que isso seja possível, os desenvolvedores precisam de software e hardware compatíveis com computação quântica e, para isso, a linguagem quântica que permitiria automatizar algumas tarefas de desenvolvedores, que atualmente precisam ter amplo conhecimento sobre a operação de computadores quânticos.

De fato, a Microsoft introduziu recentemente sua linguagem Q #, juntando-se à elite de linguagens de programação de alto nível com QCL e Quipper. Esse idioma pode ser usado em desktops e no serviço de computação em nuvem do Azure. Além disso, a empresa também oferece ferramentas para ajudar os desenvolvedores a usá-lo, “Quantum Development Kit”.

Por meio desse kit, os desenvolvedores poderão criar aplicativos que serão executados no simulador quântico e, posteriormente, funcionarão em um computador quântico topológico que a Microsoft espera desenvolver.

Essas ferramentas incluem a linguagem de programação Q #, um simulador de computação quântica e outros recursos, como documentação e programas de amostra. Ele está pensando para os desenvolvedores, independentemente de serem especialistas ou não em física quântica e isso permite criar uma base de conhecimento para começar a usar e explorar aspectos relacionados à computação quântica.

“O que você verá como desenvolvedor é a oportunidade de vincular ferramentas que você já conhece bem, serviços que você já conhece bem”, disse Holmdahl. “Haverá uma mudança na computação quântica, mas é nosso trabalho facilitar o máximo possível os desenvolvedores que nos conhecem e amar usar essas novas ferramentas que poderiam fazer algumas coisas exponencialmente mais rápidas, o que significa ir de um bilhão de anos em um computador clássico ou um par de horas em um computador quântico. “

Focará no qubit tópico

Um dos problemas que a Microsoft tenta resolver é o fato de que os qubits precisam de temperaturas muito baixas para seu funcionamento ideal e, portanto, as empresas se esforçam para corrigir erros repetidamente e aplicar técnicas para proteger as informações. Diante disso, a Microsoft se concentra no qubit tópico, ou seja, um tipo de qubit que, de acordo com especialistas da Microsoft, será capaz de estabelecer uma base melhor de computação quântica. O qbuit topológico executa uma correção de erros integrada, o que torna um sistema mais confiável.

Outra peculiaridade que o Q # tenta resolver através da combinação de duas linguagens clássicas é que nos programas quânticos não são produzidos loops que repetem sequências de instruções, mas são executados linearmente até o final. Através da combinação de linguagens clássicas, a Microsoft torna mais fácil para desenvolvedores com menos experiência quântica escrever em linguagens que já dominam e usar o Q # apenas quando querem adotar características quânticas.

Isso faz parte da estratégia da Microsoft de criar um sistema completo de computação quântica, desde hardware e software para sistemas de segurança quântica e criptografia.

A IBM cria o IBM Q Network para permitir acesso a computadores quânticos

A Microsoft não é a única, a IBM também oferece simuladores e até permite que alguns desenvolvedores executem seu código em uma máquina quântica.

Por outro lado, a empresa anunciou recentemente a união de várias empresas e universidades que poderão aproveitar seu sistema de computação quântica comercial para começar a explorar suas aplicações em diferentes áreas. Estes pertencem ao IBM Q Network, que além de permitir o acesso a computadores quânticos como o IBM Q de 20 qubits através de soluções em nuvem, também compartilham recursos e conhecimento. Alguns até trabalham diretamente com engenheiros científicos e consultores da IBM, de modo que o desenvolvimento da computação quântica também tem especialistas de diferentes setores vendo seu potencial em cada um deles.

Alguns de seus parceiros são o JPMorgan Chase, a Daimler AG, a Samsung, a JSR Corporation, a Barclays, a Hitachi Metals, a Honda, a Nagase, o Oak Ridge National Lab e as universidades Oxford Keio e Melbourne.

Por exemplo, a Daimler AG será a precursora da computação quântica aplicada ao setor automotivo e de transporte. A empresa está trabalhando com a IBM no desenvolvimento e inovação em materiais porque química quântica, encontrar rotas para frota logística ou veículos autônomos, otimização dos processos de fabricação e desenvolvimento de tecnologias emergentes, como a inteligência artificial e Aprendizado de Máquina Enquanto isso, a JSR Corporation se concentrará mais na melhoria dos materiais aplicados à eletrônica, energia e meio ambiente.

No campo financeiro, o principal colaborador é o JPMorgan Chase. A empresa está interessada em casos de uso dessa tecnologia em estratégias de negócios, análise de risco, preços de ativos e otimização de carteiras.

Enquanto isso, a Samsung, Barclays, Hitachi Metals, Honda e Nagase também incidir sobre casos aplicados a produtos eletrônicos e semicondutores, finanças, materiais, uso automotivo e químico, respectivamente.

A IBM abrirá centros dedicados à computação quântica nos quatro continentes

Além disso, a IBM também planeja estabelecer centros regionais em quatro continentes, chamados IBM Q Network Hubs. Por meio deles, colaboradores e pesquisadores poderão usar o sistema IBM Q e explorar em conjunto essa tecnologia.O objetivo desses centros é acelerar o desenvolvimento dessa tecnologia e facilitar o conhecimento e o acesso à computação quântica, bem como à pesquisa. Haverá dois Q Hubs de rede da IBM nos Estados Unidos, uma no IBM Research em Nova York e outro em Oak Ridge National Lab. Na Ásia será na Universidade japonesa de Keio em Oceania será na Universidade de Melbourne (Austrália) e, finalmente, na Europa, ele estará na Universidade de Oxford (Reino Unido).