Num mundo alimentado pela inteligência artificial, os dados são reis, mas também são a joia da coroa. À medida que os modelos de IA crescem em poder, eles devoram quantidades cada vez maiores de dados, o que levanta um problema premente: o consumo de energia. Além da criação de grandes conjuntos de dados, existem preocupações crescentes sobre a potência necessária para processá-los, especialmente à medida que a trajetória da IA continua a crescer.
Embora a computação quântica tenha sido apresentada como uma solução que poderá um dia desempenhar um papel na carga energética, isso é principalmente especulação – mas talvez haja um pouco de verdade nisso, ainda que indiretamente. Conforme destacado num artigo recente da Quanta, embora grande parte da indústria quântica esteja focada em alcançar cálculos mais rápidos, um benefício igualmente promissor pode estar na redução de dados que pode resolver as restrições de consumo de energia da IA.
De dados vastos a armazenamento inteligente
Conforme explicado no artigo, a memória quântica armazena dados de uma forma que os sistemas de memória tradicionais não conseguem. Nos sistemas quânticos, a informação é armazenada em estados quânticos, utilizando os princípios de superposição e emaranhamento para representar os dados de forma eficiente. Esta capacidade permite que os sistemas quânticos processem e armazenem grandes quantidades de informação, potencialmente impactando indústrias com uso intensivo de dados, como a IA.
Num estudo de 2021 do Instituto de Tecnologia da Califórnia, os pesquisadores mostraram que a memória quântica pode reduzir drasticamente o número de etapas necessárias para modelar sistemas complexos. O método deles provou que algoritmos quânticos que usam memória podem exigir poucas etapas, reduzindo tempo e energia. No entanto, este trabalho inicial exigiu uma grande quantidade de memória quântica – um obstáculo que limitaria a sua aplicação prática.
Agora, duas equipes independentes descobriram mais detalhes, mostrando como essas aparentes vantagens podem ser alcançadas com uma memória quântica muito menor. Sitan Chen, da Universidade de Harvard, e sua equipe, descobriram que apenas duas cópias quânticas do sistema são suficientes para fornecer a mesma eficiência computacional que se pensava exigir muito mais.
Segundo os pesquisadores, os ganhos de eficiência da memória quântica podem residir não apenas na velocidade, mas na capacidade de processar mais dados com menos recursos. Em indústrias dependentes de dados, como a IA, isto pode representar um ponto de viragem – onde menos introdução de dados leva a resultados igualmente precisos, se não melhores. A redução da necessidade de grandes conjuntos de dados pode contribuir para a redução do consumo de energia, em linha com a pressão crescente da computação sustentável.
Redefinindo a vantagem quântica por meio de operações baseadas em dados
Embora o “ganho quântico” seja frequentemente categorizado em termos de velocidade, a memória quântica traz uma nova dimensão à discussão. Com menos dados necessários para alcançar os mesmos resultados, o potencial de poupança de energia é notável. Os pesquisadores do Google Quantum AI também destacaram isso recentemente, mostrando que seus algoritmos podem resolver problemas químicos quânticos complexos usando muito poucas medições, graças à memória quântica.
Hsin-Yuan Huang, físico do Google Quantum AI, observou: “Isso nos permite, no curto prazo, já alcançar esse tipo de vantagem quântica”, referindo-se à capacidade de realizar tarefas com pequenas quantidades de dados. Esta mudança não só tornará a computação quântica mais eficiente, mas poderá marcar um ponto de viragem no desenvolvimento de tecnologia de IA sustentável.
O futuro papel da memória quântica na sustentabilidade
Na IA, na computação quântica e em outros campos com uso intensivo de dados, a memória quântica oferece uma oportunidade para repensar a forma como abordamos o processamento e armazenamento de dados. À medida que esta tecnologia se desenvolve, a memória quântica pode ser a peça que falta para permitir que a IA continue a crescer sem os custos de energia cada vez maiores que enfrentamos atualmente.
Embora seja muito cedo para dizer se a memória quântica irá revolucionar o uso de dados, pesquisas preliminares mostram o potencial. À medida que a tecnologia avança, a memória quântica pode influenciar não apenas o campo da computação quântica, mas também uma série de outras indústrias que dependem de dados e eficiência energética.
