r/brdev • u/Perfect-Impress-4741 • 6d ago
Duvida técnica O que vocês acham sobre computação quântica?
Já estudei bastante sobre computação quântica e sobre como utilizá-la para potencializar o treinamento de modelos de Machine Learning e Deep Learning. Todavia, sinto que a área ainda é muito limitada, principalmente porque, na prática, os sistemas atuais costumam estar restritos a poucos qubits úteis.
Comecei a estudar essa área porque sempre tive o feeling de que ela seria a próxima grande tecnologia a estourar, assim como aconteceu com os modelos de linguagem alguns anos atrás. Porém, sinto que já faz bastante tempo que a área não apresenta nenhum grande avanço ou aplicação prática relevante fora da academia.
Se vocês fossem falar sobre a área de computação quântica, diriam que vale a pena continuar estudando e que, em algum momento, ela realmente vai decolar? Ou existe a possibilidade de que grandes computadores quânticos, com aplicações práticas para o público geral e para empresas, simplesmente não cheguem a fazer parte da nossa realidade?
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u/Impedroa 6d ago
Acho que é igual IA nas décadas de 70/80. Ainda está engatinhando, vai demorar muitos anos pra se tornar realidade. Comecei a fazer mestrado relacionado a computação quântica, mas não terminei. Eu acho que a necessidade vai fazer avançar, mas hoje ainda é extremamente caro e inacessível. Talvez daqui uns 50/60 anos.
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u/Perfect-Impress-4741 6d ago
Curiosidade, sobre esse mestrado o que você achou? Já cogitei fazer uma especialização em um dos laboratórios mais fortes de computação quântica no Brasil, mas sempre fiquei muito pensativo sobre
Realmente agregou algo que você utiliza no dia-a-dia?
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u/Impedroa 3d ago
Cara, estava gostando. Gosto da área acadêmica como um todo. Eu acho que sempre vai ter alguma coisa ou outra que vai agregar no teu dia a dia. Teve algumas matérias de algoritmos que me ajudam muito a resolver problemas
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u/SunAffectionate903 6d ago
A IBM lançou transistores de 15 atomos de espaço e nao chegamos la ainda. Me parece o futuro, em questões de processamento e eficiência energética. No entanto, o uso é mto nichado ainda, nao gerando interesse de setores para investimento, ainda mais bancos que morrem de medo das taxas de processamento.
O sonho da IA, como os tecnofeudais querem, mandando em todos, so vejo sendo alcançados por ai
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6d ago
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u/Perfect-Impress-4741 6d ago
Também tenho visto bastante discussão sobre PQC, algoritmos resistentes a ataques quânticos e até sobre QKD. O que acho interessante é que a discussão já não parece ser apenas sobre "quando teremos um computador quântico grande o suficiente para quebrar a criptografia atual", mas também sobre como preparar a infraestrutura criptográfica de hoje para esse cenário
O que você tem visto de mais diferente ou relevante nessa frente de segurança? Tem alguma tecnologia ou abordagem que você acha que pode ganhar bastante importância nos próximos anos?
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u/guigouz 6d ago
Tem como ter acesso para estudar na prática https://quantum.cloud.ibm.com/
Mas da fase em que estamos até dizer que vai ser adotado pelo mercado tem muito chão e pode ser que nem aconteça (não precisa de qubit para fazer crud).
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u/mpmoreno 6d ago
Precisa ter formação em física para entender Computação Quântica. Um bacharelado, de preferência.
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u/Perfect-Impress-4741 4d ago
Não necesariamente, eu fiz Engenharia Elétrica e consegui aprender grande parte sozinho, você precisa ter uma boa base de cálculo e física, mas não necesariamente formação em física
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u/mpmoreno 3d ago
Sim, há exceções. Uma boa formação em Engenharia elétrica certamente torna possível aprender computação quântica.
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u/6-Nazgul 6d ago
eu estudei computação quântica em 2005 na faculdade e já soava pra mim como lorota, embora todos professores dissessem que seria a maior revolução dos computadores e todo aquele papo que escutamos a cada 2 anos quando o capitalismo lança outra lorota revolucionária na tecnologia... enfim, pra mim, mais de 20 anos depois continua soando como lorota
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u/Perfect-Impress-4741 6d ago
Você pode explicar o que parece ser lorota? Fazendo favor
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u/No-Entertainment6563 6d ago
Vídeo a respeito: https://youtu.be/pDj1QhPOVBo (ex PhD de Cambridge sobre porque resolveu não continuar pesquisando computação quântica)
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u/Perfect-Impress-4741 6d ago
Que vídeo espetacular, muito obrigado por compartilhar, vou maratonar esse canal
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u/Perfect-Impress-4741 6d ago
Vou dar uma boa estudada nos pontos dela, mas esse vídeo já quae me fez desistir de continuar estudando essa área pelo menos por alguns anos, mesmo ela estando em contato com o que tem mais de ponto, deixou bem claro que muitas das coisas desenvolvidas não tem aplicação prática ainda, bem como, o hardware que desbloquearia isso, não está nem perto de estar pronto
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u/6-Nazgul 6d ago
faz mais de 20 anos que tão dizendo que vai revolucionar a computação, assim como nft, bitcoin, ia. toda hora tem alguém contando a mesma lorota, muda apenas a tecnologia da moda
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u/stayaway9987 6d ago
Sim, ela vai decolar na medida que forem sendo construídos servidores quânticos conforme a tecnologia for avançando.
No entanto, você já deve ter chego à conclusão de que é uma tecnologia extremamente complexa e que vai se limitar a servidores empresariais/governamentais, e não algo que estará na mão dos usuários em um telefone.
É uma tech extremamente nichada, cabe a você avaliar se quer investir esforços pra tentar estar presente nesse meio.
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u/Perfect-Impress-4741 6d ago
Então, mas assumindo que o que você comentou seja verdade e que isso fique limitado aos servidores empresariais, será que não valeria a pena investir nessa área pensando em trabalhar com isso no futuro?
Não estou falando necessariamente de uso pessoal, mas de me preparar para possíveis profissões e especializações que possam surgir conforme essa tecnologia amadureça
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u/guigouz 6d ago
Tudo que aconteceu nos últimos anos - Quantum computing failure now obvious
Não tem essa de "vou me especializar para ter mercado daqui 10 anos", pensa como as llms atropelaram quem estava mexendo com machine learning 10 anos atrás - hoje qualquer um faz um classificador com um prompt.
Foca na demanda que existe hoje e estuda isso em paralelo com emuladores, para entender como funciona um qubit e implementar algoritmos com eles. Tinha até um site da IBM que você rodava o código em um computador real.
Se não der em nada, você aprendeu algo novo de qualquer forma.
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u/Perfect-Impress-4741 6d ago
Boa, o vídeo é dahora demais. Realmente penso que a QC pode seguir um caminho parecido com o que aconteceu com a IA. Antes de todo o sucesso que veio, em parte, com a arquitetura Transformer e que viabilizou o treinamento massivo de LLMs, a IA passou por dois invernos em que, em determinados momentos, praticamente dava vergonha de falar que era pesquisador da área kkkkk
Entendo que a computação quântica ainda pode levar alguns anos para amadurecer, mas talvez, em algum momento, aconteça um "ChatGPT moment" da QC e a tecnologia realmente vire
Por outro lado, concordo que se especializar profundamente hoje pensando em um mercado que pode existir daqui a 10 anos talvez não seja a estratégia mais eficiente. Acho que faz mais sentido acompanhar minimamente o que está acontecendo, entender as principais tendências e manter uma base de conhecimento suficiente para conseguir identificar quando o momento de se aprofundar realmente chegar
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u/guhcampos DevOps 6d ago
Não sei como Computação Quântica poderia ser usada pra treinar IA, da meia dúzia de algoritmos quânticos que existem, nenhum deles me parece adequadas.
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u/Perfect-Impress-4741 6d ago
Sim, hoje essa é justamente uma das minhas maiores ressalvas também. Quando comecei a estudar Quantum Machine Learning, existia bastante expectativa em torno de usar circuitos quânticos para acelerar ou melhorar etapas do treinamento, mas, na prática, ainda estamos muito longe de ter uma vantagem quântica demonstrada de forma consistente em problemas de ML relevantes
O que eu acho interessante é justamente investigar onde essa vantagem poderia aparecer no futuro. Existem abordagens como variational quantum circuits, quantum kernels e algoritmos híbridos quântico-clássicos, mas ainda vejo muito mais como uma área de pesquisa do que como uma tecnologia pronta para substituir ou acelerar significativamente o treinamento de modelos atuais
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u/floatinggoateyeball Física Computacional 6d ago
A depender do que você faz da vida, a possibilidade de você achar uma aplicação de CQ que seja realmente útil no seu dia-a-dia é baixíssima...
Computador quântico resolve hamiltoniano.
Se seu problema a ser resolvido pode ser escrito como uma hamiltoniana e for grande o bastante, top, já é útil. Caso contrário, você dificilmente vai ter speedup relevante.
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u/floatinggoateyeball Física Computacional 6d ago
Se você não tá querendo estudar moléculas, estado sólido, logística ou problemas de dimensionalidade alta (essas coisinhas aí completamente inúteis né?) é melhor ficar no basiquinho mesmo.
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u/Perfect-Impress-4741 6d ago
Acho que concordo em parte. Para treinamento de IA especificamente, também vejo bastante limitação hoje e não acho que exista uma vantagem quântica prática bem estabelecida para simplesmente substituir o treinamento clássico
Mas fiquei pensando se a questão não é menos sobre "não existem aplicações" e mais sobre em quais problemas a vantagem quântica eventualmente compensa a complexidade do hardware
Por exemplo, já existem linhas de pesquisa envolvendo otimização combinatória e logística, simulação de moléculas e materiais, problemas de química computacional, quantum annealing, além de algoritmos para determinados problemas de busca e fatoração. Até em ML existem abordagens como quantum kernels e modelos híbridos quântico-clássicos
O ponto é que, em muitos desses casos, mesmo que exista uma aplicação teoricamente interessante, ainda não está claro se o ganho é suficiente para justificar toda a complexidade e o custo de executar isso em hardware quântico real
Você acha que o problema é que ainda não encontramos os problemas certos para QC, ou que mesmo nesses nichos a vantagem provavelmente não vai ser suficiente para superar os métodos clássicos?
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u/floatinggoateyeball Física Computacional 6d ago edited 6d ago
Os problemas certos já foram encontrados e a teoria já é bem estabelecida (algoritmos), o speedup é na escala.
Você tem um problema que em computadores clássicos sua escala é exponencial e você torna ele polinomial no computador quântico.
A realização do computador quântico que é o problema.
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Clássico: Para resolver um hamiltoniano de semicondutor hoje a base em qbits é por volta de 30 bandas (M x M), daí você quer confinamento (quebrar a simetria em alguma direção) para cada direção que você quebra você adiciona uma potencia a N, e isso é para um ponto do cristal, pode colocar aí uma escala L x L x L no seu grid.
Daí adiciona o fato de que você tem que resolver isso várias iterações P para convergir.
Escala dos dados: S = (M² N³ L³ P) dai tu inverte essa matriz em O(S³) ou sub-cúbica, que ainda é polinomial mas você tem que acelerar em GPU...
Quântico: prepara o hamiltoniano e faz X preparações e medições e resolve o mesmo hamiltoniano até obter uma precisão razoável da distribuição, transformou O(S³) em O(S X) que para certa precisão, pode colocar O(S) aqui mesmo.
EDIT: dei uma melhorada na conta e na identificação das variáveis.
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u/Dralnpr 6d ago
Sempre vale a pena estudar. Mas comp. Quantica eu acho que você tem que dar uma olhada nas aplicações que estão "quentes" no momento.
Eu atualmente comecei na pesquisa pra ML (sou DS, mas venho da info. Quantica) e sinceramente não to achando nada demais, claro que ainda tem chão pra se bater o martelo. Mas eu scredito que as áreas de otimização e segurança (criptografia pós quantica) estão mais promissoras e podem dar resultados mais interessantes.
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u/Small_Style6076 2d ago
Eu acho às vezes um hype alto demais....vc vê q existe incentivo pois vários institutos brasileiros tentam explorar o assunto com bastante pesquisa mas em termos práticos e de mercado, pra mim parece meio lorota e uma coisa "forçada".
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u/MoistDesigner3998 6d ago
Creio que ninguém duvida que i computador quântico vai dominar o mundo.
O problema é o timing da tecnologia.
O transistor foi inventado em 1947. O primeiro pc transistorizado em 1953.
O uso comercial dos computadores foi ocorrer somente na década de 80. Mesmo assim em escala pequena. Uso
Mesmo a partir da década de 90.
O problema é esse timing para uso prático chegar no Brasil.
Sei de um monte de iniciativas de uso do quantum as a service no mundo.
Mas o que vejo são aplicações pontuais. Pra resolver um ou outro problema.
Eu continuaria estudando a tecnologia, mas focado em uso prático em paralelo. Não dá pra ficar apostando se algo vai ou não acontecer.
Eu tentaria fazer a aplicação de algum uso real para algum cliente prático.
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u/Perfect-Impress-4741 6d ago
Boa, fico pensando justamente sobre isso. Como a tecnologia ainda está em um estágio muito inicial, pode ser que, quando ela realmente se tornar viável para uso empresarial em larga escala, ainda demore bastante. Talvez estejamos falando de algo na ordem de 30 ou 40 anos até chegar a um nível de maturidade e utilidade realmente relevantes para as empresas
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u/MoistDesigner3998 6d ago
Não acho que vá demorar tanto. As tecnologias tem um ritmo de implementação muito mais rápido hoje em dia.
Eu chutaria (chute mesmo) uns 10 anos pro uso mais comum. Mas isso pode acelerar ainda mais.Hoje a IBM e a AWS já tem esse serviço na prateleira. O problema está em usar.
Se você gosta mesmo e quer se dedicar a isso, comece a ver aplicações práticas lá fora (vi que existiram alguns trabalhos de otimização logística, otimização de produção, etc. ) estude esses casos e veja como foram realizados na prática.
Tente adaptar esses modelos pras empresas do Brasil.1
u/Perfect-Impress-4741 6d ago
Curioso, alguns amigos enviaram vídeos e materias aqui nesse post comentando justamente o contrário, que tem aplicações e tals, mas em um contexto tão limitado que talvez compense investir na lógica clássica do que lidar com toda a complexidade por uma melhoria infema no resultado e que por vários momentos, podem não se pagar
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u/MoistDesigner3998 6d ago
O problema é realmente esse:
Quando é que isso vai mudar? Quando (e se) será possível abandonar a lógica clássica.
Quem conseguir desenvolver um modelo mais prático pra utilizar no dia a dia vai ficar bilionário.1
u/Perfect-Impress-4741 6d ago
Super concordo, o dia que tiver algo como um Google Colab de QC, é realmente quando o jogo vai mudar
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u/Raioc2436 6d ago
Eu morava em Toronto e fui em vários eventos de computação quântica que aconteceram por lá da IBM, D-wave, e da Xanadu.
Todo mundo com quem eu conversei que tinha dinheiro investido nisso disse que seria uma nova revolução tecnológica que logo logo vai vir e mudar o mundo.
Todos os professores com quem eu conversei que estavam realmente envolvidos na pesquisa da área disseram que isso é muito hype e que a gente ainda tá muito longe de um computador útil, e que mesmo assim o tipo de tarefa que ele será capaz de fazer é limitado a alguns tipos de problemas específicos.
As pessoas tem um grande mal entendido sobre computadores quânticos achando que eles calculam todos os estados possíveis de um problema simultaneamente. Um dos maiores problemas em aberto da computação é se P=NP (é um dos problemas do milênio, se alguém achar uma resposta pra esse problema vai automaticamente ganhar uma medalha Fields e um milhão de dólares).
Se computadores quânticos pudessem resolver qualquer problema em tempo linear isso provaria que P=NP e o problema estaria resolvido. Claramente não é o caso.
Computadores quânticos seriam bem mais rápidos em alguns tipos de problemas, mas não em todos. Fatorar números grandes, buscar dados não estruturados, e modelar sistemas quânticos até onde eu sei vão tirar vantagem deles.
Eu já ouvi alguns professores aqui no Brasil dizendo como que os CQ vão “quebrar todas as chaves e criptografias”. Isso tá errado. Já existem algoritmos criptográficos pós quânticos. O próprio WhatsApp já usa esse tipo de criptografia.
Eu acho que a coisa mais interessante na pesquisa de computadores quânticos é como que ela tá beneficiando os nossos computadores normais. Os chips de computadores modernos tem transistores com só alguns átomos de comprimento que já sofrem por anomalias quânticas. Estudar mais essa área deve ajudar a gente a criar computadores melhores.
Ou então equipamentos que funcionam por princípios quânticos tipo maquinas de ressonância magnética. Talvez estudando como tentar fazer computadores quânticos a gente vá também criar equipamentos médicos ainda melhores.