O texto a seguir é uma análise detalhada sobre a relação entre a Computação Quântica e a Mobilidade feita por Mauro Andreassa, autor convidado da Bright Consulting que é diretor de IA, Computação Quântica e tecnologias quânticas da ANEFAC (Associação Nacional de Executivos). Boa leitura!
Como tudo começou
Em 1925, Werner Heisenberg, juntamente com Max Born e Pascual Jordan, formalizaram a mecânica quântica, conhecida na época como mecânica matricial que se tornou a base da moderna física quântica. No mesmo ano, o Ford T era um veículo já consagrado e com mais de 15 milhões de unidades vendidas globalmente. Essas eram as notícias de 100 anos atrás, semelhantes ao que vivemos hoje, quando acompanhamos diariamente histórias sobre Google, OpenAI, Tesla e tantas outras.
Agora, vamos falar sobre a relação da computação quântica e a mobilidade e suas aplicações na indústria automobilística. Vale lembrar que as tecnologias quânticas já estão presentes nesse setor há bastante tempo: afinal, a escassez de chips já chegou a paralisar fábricas ao redor do mundo — e esses mesmos chips não existiriam sem os avanços da física quântica
A segunda revolução quântica
Neste momento, estamos passando pela segunda revolução quântica – o computador quântico. A situação é a seguinte: “você esqueceu sua senha”. Não se preocupe, um computador quântico e um algoritmo atrevido chamado de algoritmo de Shor abrem a sua senha. Abrem também a do seu vizinho do lado, da sua mãe. Aí reside o inusitado: poucas senhas resistem à velocidade dos cálculos quânticos, capazes de testar rapidamente todas as combinações possíveis de letras, números e símbolos. Por isso, será inevitável avançarmos para a criptografia quântica — mas esse é um assunto para outra conversa.
Resolvendo problemas da mobilidade
Na indústria da mobilidade, um dos entraves famosos é o problema do caixeiro viajante, nome pelo qual ficou conhecido, mas hoje poderíamos chamar do problema do iFood, do Mercado Livre, do 99, enfim, um desafio logístico de roteirização difícil. É uma otimização combinatória que consiste em encontrar o menor caminho possível para visitar um conjunto de cidades, endereços etc., passando por elas apenas uma vez e retornando ao ponto de origem. Uma vez resolvido, isso traria economia de combustível e de tempo, reduziria o trânsito e o desgaste dos veículos e, em outras palavras, tornaria o processo mais sustentável.
Este problema de roteirização pertence a uma classe de problemas que não possuem um algoritmo eficiente conhecido para resolvê-los em tempo razoável. São chamados NP-Hard. NP significa Tempo Polinomial Não-Determinístico. Hard obviamente nos remete ao muito difícil.
Mas o que seria tempo razoável?
O Google apresentou no final de 2024 um novo chip que, segundo a empresa, leva cinco minutos para resolver um problema que atualmente os supercomputadores mais rápidos do mundo levariam dez septilhões de anos para completar. Lembrando que o universo tem apenas 13.8 bilhões de anos.
Aplicações
A VW já fez uma experiência na conferência Web Summit em Lisboa, Portugal, que é uma das maiores conferências de tecnologia da Europa, com a participação de dezenas de milhares de pessoas todos os anos. O alto fluxo de pessoas em Lisboa causa um estresse significativo nos serviços de transporte público da cidade durante a conferência. Para a Web Summit 2019, a Volkswagen AG firmou parceria com a cidade de Lisboa para um projeto piloto de otimização de tráfego baseada em computação quântica. Nasceu um paper disponível na web intitulado “Quantum Shuttle: Traffic Navigation with Quantum Computing”.
Em 2023, BMW Group e a Airbus uniram forças para lançar o desafio global de Computação Quântica intitulado “A Busca pela Mobilidade Quântica”, com o objetivo de abordar desafios de longa data nas indústrias de aviação e automotiva que se mostraram insuperáveis para computadores clássicos.
Enfim, o que é tudo isto?
A computação quântica se apoia em três pilares fundamentais: superposição, emaranhamento e interferência quântica. São esses três ingredientes que tornam possível a existência de um computador quântico. É justamente aqui que surge o famoso aspecto ‘bizarro’ do mundo quântico. Diferentemente do bit clássico, que só pode assumir o valor 0 ou 1, o qubit (bit quântico) pode ser 0 e 1 ao mesmo tempo — o que chamamos de superposição. Mais surpreendente ainda: ele pode estar em dois lugares ao mesmo tempo. Lembra da regra que aprendemos na escola, de que dois corpos não podem ocupar o mesmo espaço simultaneamente? Pois bem, na mecânica quântica essa regra não se aplica, e justamente essa característica é o que permite realizar cálculos paralelos, dando origem à velocidade exponencial do processamento quântico. Além disso, um qubit pode até interferir consigo mesmo pela possibilidade de estar em dois lugares ao mesmo tempo, criando o fenômeno conhecido como interferência quântica.
Se você já se sentiu engolido pela onda da IA nos últimos meses, prepare-se: vem muito mais por aí com as tecnologias quânticas — e isso é apenas o começo.
A Bright Consulting é uma consultoria automotiva especializada com sede em Campinas (SP), criada em 2014, e tem como missão oferecer um portfólio de serviços de inteligência competitiva orientado para minimizar os riscos relacionados ao processo decisório de seus clientes. Conta com especialistas reconhecidos nos mercados nacional e internacional, que avaliam as grandes transformações do mercado e da indústria, os impactos da evolução tecnológica nos veículos e contribuem na elaboração de projeções mais assertivas de sustentação às decisões das empresas.
