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Google e Nasa arrematam computador quântico D-Wave Dois

Máquina ajudará agências a trabalhar em problemas de inteligência artificial

D-Wave
O computador quântico D-Wave Dois tem um processador de 512-qubits (na imagem) que pode realizar alguns cálculos milhares de vezes mais rápido que computadores convencionais. 

 
Por Nicola Jones e revista Nature

Da revista Nature

A D-Wave, uma pequena empresa que vende o único computador quântico comercial do mundo, acabou de conseguir um impressionante cliente novo: uma colaboração entre Google, Nasa e a  Universities Space Research Association.

 As três organizações juntaram forças para implantar um D-Wave Dois, o modelo mais recente da empresa, em uma instalação lançada pela colaboração – o Laboratório de Inteligência Artificial Quântica, no Centro de Pesquisa Ames, da Nasa, em Moffett Field, Califórnia.

O laboratório será dedicado a áreas como o aprendizado de máquinas – fazer computadores classificarem e analisarem dados com base em experiências prévias. Isso é útil para funções como traduções, buscas de imagens e reconhecimento de comandos de voz. “Nós realmente acreditamos que o aprendizado de máquinas quânticas pode fornecer o processo de resolução de problemas mais criativo com as leis conhecidas da física”, declara uma postagem do Google que descreve o acordo em um blog.

A colaboração liderada pelo Google é apenas o segundo cliente a comprar computadores da D-Wave, que tem sede em Burnaby, no Canadá. A gigante aerospacial Lockheed Martin, com sede em Bethesda, Maryland, foi o primeiro. A Lockheed adquiriu um computador quântico D-Wave em 2011 e o instalou em um novo Centro de Computação Quântica na University of Southern California (USC) em Los Angeles. A D-Wave se recusa a revelar o preço de seus computadores.

Ambos os centros de computação quântica – o da USC e o de Ames – reservaram 20% de seu tempo de computação ao acesso de pesquisadores externos. “Com base nos pedidos que recebemos de terceiros, eu diria que deve haver uma grande demanda – provavelmente mais do que pode ser acomodado”, conta Daniel Lidar, diretor do centro da USC. Até agora, pessoas usaram essas máquinas principalmente para explorar possíveis aplicações de computação quântica e para investigar como o computador se comporta, em vez de resolver problemas anteriormentes sem resposta.

Modelo alternativo

O computador D-Wave é incomum porque usa bits quânticos (qubits) – bits que podem existir em dois estados, ligado e desligado, simultaneamente – para acelerar cálculos, e porque ele não opera no modelo normal de ‘portas’ de computação, onde portas lógicas são usadas para manipular esses bits. Em vez disso, ele é um computador ‘adiabático’, que lê o estado inicial de seus qubits para encontrar uma solução. A comunidade acadêmica preferiu o modelo de portas, sustentado por uma teoria mais bem desenvolvida. Mas o modelo adiabático se provou muito mais fácil de construir, permitindo que a D-Wave dobrasse o tamanho de seu processador todos os anos. O D-Wave Dois tem 512 qubits.

Computadores adiabáticos são particularmente adequados para resolver ‘problemas de otimização’, em que vários critérios devem ser atingidos ao mesmo tempo. Um exemplo é tentar encontrar o dobramento de menor energia para uma proteína, com seus vários aminoácidos atraindo ou repelindo uns aos outros de maneira diferente.

O D-Wave não é um computador ‘universal’ que pode ser programado para abordar qualquer tipo de problema. Mas cientistas descobriram que podem formular questões úteis na pesquisa de aprendizado de máquina como problemas de otimização.

A D-Wave batalhou para provar que seu computador realmente opera em nível quântico, e que ele é melhor ou mais rápido que um computador convencional. Antes de fechar o negócio mais recente, os clientes em potencial prepararam uma série de testes para o computador quântico. A D-Wave contratou um especialista externo em velocidade de algoritmos, que concluiu que a velocidade do D-Wave Dois ficava acima da média geral, e que era 3600 vezes mais rápido que um computador convencional enquanto trabalhava no tipo específico de problema que o computador quântico foi construído para resolver. 

Se o D-Wave vai produzir sistemas de inteligência artificial melhores ou mais rápidos, ainda não é certo. Lidar declara já ter visto resoluções mais rápidas. “Todos os problemas que testamos ainda podem ser resolvidos mais rapidamente em computadores clássicos”, conclui ele.

Este artigo foi reproduzido com permissão da revista Nature. O artigo foi publicado pela primeira vez em 16 de maio de 2013.

sciam21maio2013