Após curso na Índia, paranaenses organizam grupo de pesquisa
O Paraná se prepara para liderar projetos em computação quântica, área tecnológica com grande potencial de criar soluções a questões que vão desde a farmacologia até as mudanças climáticas. Dois pesquisadores paranaenses participaram de um curso sobre a área no Centro de Desenvolvimento de Computação Avançada (C-DAC), localizado na cidade de Mohali, na Índia. O Estado é parceiro da instituição, que é referência em pesquisa e desenvolvimento de alta tecnologia, em um projeto que prevê a aquisição de supercomputadores para as universidades estaduais.
Os professores Bruno Vicentin, doutor em Física Atômica e Molecular e docente da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) em Apucarana, e Paulo José dos Reis, professor-adjunto do departamento de Física da Universidade Estadual do Centro-Oeste do Paraná (Unicentro), participaram do treinamento do C-DAC entre 29 de março e 9 de abril e agora formam um grupo de pesquisa voltado para a computação quântica.
Eles participaram do curso a convite do Instituto de Tecnologia, Engenharia e Ciências (Itec), vinculado ao Ministério das Relações Exteriores da Índia, por indicação da Fundação Araucária. A instituição paranaense, vinculada à Secretaria de Estado da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior, tem parceria com a Índia no projeto de transferência de tecnologia para a instalação da rede de supercomputadores no Paraná.
Um dos supercomputadores que será adquirido pelo Governo do Estado vai funcionar como um cluster – uma espécie de rede integrada com diversos processadores – para a simulação de computação quântica. Além disso, os pesquisadores agora mantém a porta aberta junto ao C-DAC para utilizar os computadores quânticos indianos no processamento de cálculos que são feitos nas universidades.
Diferente da computação clássica, que usa correntes elétricas, como capacitores e indutores, a computação quântica utiliza como unidade de formação básica os estados de átomos e partículas de luz. “Na computação clássica, a unidade de informação básica (bit) é baseada no estado físico de um componente eletrônico. Na quântica, ela é baseada no estado de um átomo de uma partícula de luz. que chamamos de fóton. A unidade de informação básica é chamada de quantun bit ou qubit”, explica Vincentin.
Essas unidades têm uma possibilidade de entrelaçamento muito maior do que na computação clássica, com maior capacidade de armazenamento e processamento de informação, permitindo cálculos muito mais complexos. “Ter acesso a essa tecnologia significa criar aplicações que podem vir a ser usadas para atender problemas do mundo real em diferentes áreas do conhecimento. Ela vai revolucionar os materiais que usamos, as matrizes energéticas, os remédios, previsão do tempo, vai poder prevenir grandes catástrofes ambientais e buscar soluções para elas”, ressalta Reis.
“Ainda não temos condições de ter um computador quântico, que hoje existem basicamente na Índia, Estados Unidos, China e Reino Unido, porém poderemos simular um computador quântico com uma boa eficiência a partir do cluster que será instalado no Paraná”, afirma Vicentin. “Os computadores atuais têm em torno de 100 qubits de processamento. Vamos conseguir simular na média de 20 a 24 qubits num supercomputador clássico, para atacar problemas que são de interesse estratégico do Estado”.
APLICAÇÕES – As possibilidades de aplicação são muitas, como, por exemplo no desenvolvimento de novos fertilizantes para a agricultura, a descoberta de um medicamento para o câncer ou outras doenças ou mesmo de uma molécula que possa atacar os microplásticos presentes na água.
“Enquanto que com a computação clássica levaríamos meses para fazer a conta e descobrir uma nova molécula, com a simulação da computação quântica num supercomputador podemos acelerar esse processo e obter resultados mais rápidos e precisos”, ressalta o professor da UTFPR.
“Estamos vivendo no Paraná um marco importantíssimo na computação quântica. Ter essa tecnologia disponível nos coloca em outro patamar”, complementa Paulo Reis. “O cluster que será instalado aqui simulando um computador quântico pode antecipar a solução de problemas. O algoritmo que permite chegar a essa solução passa por um estudo inicial, em que é simulado em escala menor. Quando o computador quântico estiver viável e disponível de fato, esse algoritmo já estará pronto”.
A ideia dos pesquisadores é agora agregar novos estudiosos do tema no grupo de pesquisa, agregando tanto pesquisadores que queiram trabalhar com o desenvolvimento de algoritmos e programação de computação quântica, quanto aqueles que queiram ser usuários dessa nova forma de pesquisa, buscando soluções a questões ambientais, meteorológicas, farmacológicas, entre outras.
SUPERCOMPUTADORES – O governador Carlos Massa Ratinho Junior liderou, no ano passado, uma missão à Índia e formalizou um memorando de entendimento com o C-DAC que prevê a transferência de tecnologia indiana para que a montagem dos computadores de alto desempenho (HPC) no Paraná.
A ideia é formar uma rede de supercomputadores nas sete universidades estaduais, em uma iniciativa pioneira no Brasil. Com alta capacidade de processamento de dados, essas máquinas permitem avançar nas pesquisas em áreas como bioinformática, agricultura de precisão, genômica e inteligência artificial.
Técnicos do C-DAC já estiveram no Estado para conhecer a estrutura dos campus universitários. No Paraná, a iniciativa é tocada pela Fundação Araucária e pela Secretaria de Estado da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior. O processo para selecionar as empresas responsáveis pela montagem das máquinas, a partir da transferência de tecnologia da Índia, está em análise na Procuradoria-Geral do Estado (PGE).
