Computador quântico supera o tradicional até na análise de um problema concreto
A evolução contínua da tecnologia surpreende-nos constantemente e mais uma vez presenciamos um resultado extraordinário que inicialmente parecia impossível. Na verdade, a computação quântica provou ter um desempenho superior ao da sua contraparte tradicional na análise de um problema concreto, como a detecção de ataques cibernéticos no tráfego da Internet. Este sucesso é o resultado de pesquisas conjuntas realizadas pela Universidade de Milão em colaboração com o Politécnico de Milão. Examinaremos as distinções fundamentais entre um computador quântico e um computador tradicional e analisaremos as implicações deste estudo para o campo tecnológico.
Computador quântico vs computador tradicional
Um computador quântico usa os princípios da mecânica quântica para processar informações de forma revolucionária. Ao contrário dos computadores tradicionais que utilizam bits binários (0 ou 1), o computador quântico emprega qubits , que podem representar simultaneamente 0, 1 ou ambos, graças ao fenômeno da superposição quântica. No entanto, é importante notar que os qubits são altamente sensíveis às medições, o que significa que o processo de medição pode afetar o seu estado.
Outra distinção crucial é a capacidade dos computadores quânticos de realizar uma grande quantidade de operações simultaneamente graças à superposição quântica, permitindo que problemas complexos sejam resolvidos em muito menos tempo do que os computadores clássicos.
Quando se trata de algoritmos, os computadores quânticos se destacam em categorias específicas de problemas, como fatoração de grandes números, enquanto para outras operações, os computadores clássicos mantêm uma vantagem em eficiência. Em resumo, os computadores quânticos oferecem um potencial extraordinário para resolver problemas específicos com uma velocidade surpreendente em comparação com os computadores tradicionais. No entanto, é importante notar que eles ainda estão em fase de desenvolvimento e não substituirão completamente os computadores tradicionais num futuro próximo.
O estudo de eficiência de aprendizagem
A pesquisa, publicada recentemente na Nature Communication Physics , representa o fruto da colaboração entre a Universidade de Milão e a Politécnica de Milão. Este estudo indica que o aprendizado de máquina quântico pode revolucionar a abordagem tradicional de aprendizado de máquina, tornando possível lidar com tarefas computacionalmente exigentes. A equipe de pesquisa concluiu que o computador quântico supera o seu equivalente tradicional. Especificamente, um computador quântico canadense D-Wave Advantage , com 5.000 qubits, foi usado em combinação com a ajuda da inteligência artificial. Essa sinergia permitiu uma detecção mais rápida de ataques cibernéticos.
Para isso, o método de aprendizagem foi aplicado a bancos de dados reais de tráfego da Internet, os mesmos utilizados para treinar os sistemas de segurança de dados de gigantes como Microsoft e Amazon, além de instituições governamentais. A análise obtida é conhecida como detecção de anomalias porque, entre milhões de pacotes de dados, é capaz de identificar aqueles que apresentam anomalias, fornecendo assim uma indicação de possíveis ataques cibernéticos.
Como a computação quântica venceu a computação tradicional?
A utilização de um computador quântico, como o do Canadá, tem demonstrado potencial significativo no aumento do desempenho e na redução significativa dos tempos de cálculo, incluindo o período de treinamento e o próprio processamento. Diminuir o tempo necessário para a formação é de vital importância em qualquer área onde o modelo exija reciclagem periódica para se adaptar a contextos em constante mudança. Ao mesmo tempo, restringir os tempos de consulta é crucial em aplicações que se beneficiam de respostas instantâneas, como a detecção de anomalias.
Esta sinergia entre o hardware quântico e a inteligência artificial tem permitido uma utilização mais eficiente dos recursos, possibilitando a análise de bases de dados realistas, como as utilizadas na área da cibersegurança. O estudo revelou uma eficiência surpreendente, com o computador quântico capaz de ser até 64 vezes mais rápido que um sistema tradicional.
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