20 aplicações do mundo real da computação quântica a considerar

A computação quântica tem sido o reino da física teórica e dos laboratórios acadêmicos, mas está começando a passar do conceito para a experimentação do mundo real. Setores como logística, energia, inteligência artificial e segurança cibernética estão começando a explorar como as capacidades quânticas podem resolver – ou gerar – problemas complexos que os computadores clássicos lutam para enfrentar.

Os primeiros casos de uso sugerem aplicações e desafios surpreendentes que a computação quântica pode apresentar mais cedo do que muitos preveem. Abaixo, os membros do Conselho de Tecnologia da Forbes compartilham algumas das maneiras pelas quais o quantum pode ter um impacto real e generalizado no futuro próximo.

1. Segurança das comunicações

A computação quântica está pronta para transformar rapidamente a cibersegurança, mudando a forma como as informações são trocadas antes que as organizações as antecipem. É fundamental que as entidades explorem tecnologias de comunicação quântica, como distribuição de chaves quânticas e redes quânticas, para combater ameaças e equilibrar a balança, integrando estratégias de defesa baseadas em computação quântica em suas estruturas de segurança. – Mandy Andress, Elástico

2. Simulações para Avaliação de Veículos Autónomos

Os testes rodoviários acelerados requerem a simulação de milhões de cenários relacionados com o clima, o tráfego e as condições do terreno para treinar e validar sistemas autónomos. Isso envolve a otimização de cenários para garantir cobertura abrangente, modelagem de risco e deteção de anomalias em dados de alta dimensão obtidos usando LiDAR, radar e câmeras. A computação quântica será fundamental para realizar essas simulações com muito mais velocidade. – Ajay Parihar, Códigos de Fluidos

3. Análise rápida de dados

A computação quântica promete revolucionar a análise de dados; por exemplo, ajudando os cientistas a simular moléculas e genomas e a desbloquear rapidamente curas que salvam vidas. No entanto, o mesmo potencial que acelera o progresso também quebra as técnicas tradicionais de proteção de dados, colocando em risco a segurança digital global. É um futuro de dois gumes: a computação quântica revela-se milagrosa para analisar informações, mas também representa uma ameaça à sua proteção – a menos que nos preparemos agora . Srinivas Shekar , Tecnologias Pantherun

4. Descoberta de medicamentos e design de materiais

Um campo surpreendente em que a computação quântica pode oferecer avanços significativos no futuro próximo é a descoberta de novos medicamentos e a criação de materiais inovadores. Os computadores quânticos têm a capacidade de analisar moléculas de formas inatingíveis pelos computadores convencionais, facilitando assim o desenvolvimento acelerado de medicamentos e baterias de maior eficiência. Grandes empresas já estão trabalhando nessas áreas, então a implementação prática pode vir mais cedo do que o esperado. — Jay Krishnan, NAIB IT Consultancy Solutions WLL

5. Otimização Logística

A otimização logística surge como uma área de impacto inesperado. A computação quântica promete revolucionar os complexos desafios de roteamento que afetam as redes de distribuição e as cadeias de suprimentos. Esta tecnologia tem o potencial de refinar as rotas globais de transporte e tráfego em tempo real, reduzindo custos e emissões a uma taxa que excede os limites dos supercomputadores atuais. – Raju Dandigam, Navan

6. Otimização de Redes de Telecom

A computação quântica pode ter um impacto tangível no mundo real muito mais cedo do que o esperado na otimização das redes de telecomunicações. A computação quântica tem o potencial de revolucionar essas redes, aumentando significativamente sua resiliência e oferecendo experiências de usuário mais ricas. Além disso, com princípios como sobreposição e emaranhamento, a PNL quântica pode abordar os desafios atuais no processamento de linguagem natural, incluindo a compreensão matizada e a eliminação de vieses. – Anil Pantangi, Capgemini America Inc.

7. Reduzir o desperdício alimentar

A luta contra a fome no mundo representa um dos desafios mais prementes em que a computação quântica pode ter um impacto imediato. Aproximadamente um terço de toda a produção alimentar é perdido ao longo de toda a cadeia de abastecimento, desde a exploração agrícola até à mesa do consumidor. Algoritmos quânticos poderiam ser usados para otimizar essa cadeia, melhorando a previsão de demanda, a logística e a alocação de recursos. Deste modo, seria possível determinar as vias de entrega mais eficientes e garantir que nenhum alimento seria desperdiçado. – Usman Javaid, Orange Business

8. Inovação em Biologia Sintética

A computação quântica baseada em entropia e nanofotônica é especialmente projetada para resolver equações polinomiais complexas. Este tipo de cálculo pode ser realizado à temperatura ambiente e tem o potencial de acelerar o desenvolvimento de configurações proteicas de baixa energia e aminoácidos sintéticos. Isso, por sua vez, poderia impulsionar avanços em biochips e biossensores no campo da biologia sintética. Os produtos que usam biochips podem aumentar significativamente a qualidade e a precisão do diagnóstico, monitoramento e administração de medicamentos. – John Cho, Tria Federal

9. Redes energéticas mais inteligentes

A computação quântica revolucionará os sistemas de energia, permitindo o monitoramento e a modelagem em tempo real das redes elétricas. Isso será crítico à medida que as redes atuais se adaptam para integrar fontes descentralizadas de energia renovável, diante da crescente demanda por veículos elétricos, aquecimento elétrico e data centers. Espero que a tecnologia quântica seja fundamental para criar redes mais inteligentes que ofereçam energia confiável, limpa e acessível. – Steve Smith, Parceiros da National Grid

10. Quebrando a identidade e os sistemas de criptografia atuais

Os atacantes de hoje coletam dados da internet para aproveitar o momento em que os computadores quânticos podem violar os sistemas de identidade e criptografia existentes. CEOs e conselhos de administração perguntam: "Qual é o nosso risco? Como podemos nos defender?" Como resultado, a vida útil dos certificados TLS – o sistema de identidade da Internet – será reduzida para 47 dias, conforme exigido pelo Google, Apple e Microsoft. – Kevin Bocek, Venafi, uma empresa CyberArk

11. Formação em IA

A computação quântica pode em breve transformar o treinamento de modelos de linguagem, acelerando as operações matriciais e a otimização, potencialmente superando as barreiras econômicas atuais. Com a crescente demanda por IA e avanços como o DeepSeek, a IA acelerada pela computação quântica pode chegar mais cedo do que o previsto, especialmente considerando o interesse urgente do lucrativo setor de IA. – Reuven Aronashvili, CYE

12. Sistemas de água mais inteligentes

Os sistemas de água municipais e industriais perdem de 20% a 30% do recurso bombeado, devido a vazamentos não detetados, calibração de pressão incorreta e bombas consumidoras de energia. Encontrar a combinação ideal de localização do sensor, pressão da válvula e momentos de ativação da bomba representa um problema clássico de otimização combinatória; O espaço de pesquisa cresce exponencialmente à medida que a rede se expande. É um caso de uso ideal para a computação quântica. – Jon Latshaw, Advizex

13. Geração de Dados de Treinamento de IA Especializada

A computação quântica pode transformar a IA gerando dados de treinamento de alta fidelidade em domínios como produtos farmacêuticos, química e design de materiais, onde os dados reais são escassos. A simulação precisa de estruturas moleculares complexas capacitará o treinamento de algoritmos de IA generativa. A sinergia entre computação quântica e IA deve ser mais transformadora do que ambas as tecnologias separadamente. – Stephanie Simmons, Photonic Inc.

14. Deteção de ameaças à cibersegurança

Muito se fala sobre como a computação quântica pode violar a criptografia de chave pública. No entanto, terá também um impacto positivo ao prevenir e detetar ataques precocemente através da sua capacidade de resolver problemas complexos relacionados com o reconhecimento de padrões e a deteção de anomalias em ecossistemas tecnológicos definidos por sistemas complexos. À medida que a cibersegurança se torna uma prioridade, esperam-se investimentos em tecnologia quântica num futuro próximo. – Chris Dimitriadis, ISACA

15. Planos de Aposentadoria Quantum-Enhanced

Ao combinar IA com computação quântica, é possível desenvolver planos 401(k) com hiperpersonalização. Esses planos serão capazes de ajustar a alocação de ativos em tempo real usando simulações quânticas que analisam milhões de combinações. Tal proporcionará proteção contra a turbulência do mercado, garantindo que os trabalhadores tenham planos de reforma estáveis e adaptáveis ao longo das suas carreiras. – Chris Willis, Dome

16. Modelagem de Risco Financeiro

Os algoritmos quânticos alimentam simulações financeiras, como os métodos de Monte Carlo usados para avaliação de risco e construção de cenários, reduzindo o número de qubits necessários e diminuindo os custos associados. As principais aplicações incluem o aumento da eficiência, o cálculo do valor em risco e a modelização da dinâmica do mercado para os operadores. Gerenciar esses avanços será fundamental para evitar uma monopolização injusta de dados e garantir acesso equitativo aos benefícios da computação quântica. – Jeff Schmidt, ICE

17. Modelação da Cadeia de Abastecimento Agrícola

Uma aplicação inesperada da computação quântica é a otimização das cadeias de suprimentos na agricultura. Com base na minha experiência com inteligência artificial no domínio agrícola-tecnológico, a computação quântica pode transformar a forma como modelamos o clima, prevemos colheitas e otimizamos a logística de commodities, realizando operações muito mais rápidas do que os sistemas tradicionais. Tal poderá ter um impacto tangível – mais cedo do que a maioria prevê – na segurança alimentar e na sustentabilidade. – Suri Nuthalapati, Cloudera

18. Inovação em Energias Renováveis

Os computadores quânticos possuem uma vantagem significativa sobre a computação clássica na simulação de interações moleculares complexas. Tal pode acelerar a investigação sobre o desenvolvimento de energias sustentáveis e renováveis, o que é especialmente crítico face à proliferação de veículos elétricos e de aplicações de inteligência artificial com utilização intensiva de energia. – Arun Kumar, Material

19. Estratégias otimizadas de atendimento ao paciente

A computação quântica pode impulsionar o cuidado baseado em valor, resolvendo problemas de otimização que os sistemas atuais de IA e nuvem só podem se aproximar. Mesmo com a tecnologia disponível hoje, projetar planos de cuidados para milhares de pacientes requer um extenso trabalho manual. Os sistemas quânticos podem avaliar todas as intervenções e restrições possíveis em paralelo, permitindo estratégias de cuidados mais rápidas, precisas e globalmente otimizadas. – David Snow, Jr., Cedar Gate Technologies

20. Soluções de nuvem mais sustentáveis

A computação quântica tem o potencial de transformar soluções em nuvem, refinando a otimização da alocação de recursos, balanceamento de carga e roteamento de tráfego. Os algoritmos clássicos de hoje lutam com a complexidade das cargas de trabalho globais em tempo real. Os algoritmos quânticos podem melhorar drasticamente a eficiência e a economia de energia dos data centers, garantindo operações de nuvem mais ecológicas. – Rahul Bhatia, HCL Tech

Artigo traduzido automaticamente do original: Forbes /Ligação: https://reurl.cc/rE7zb1

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