Será que 2026 será o ano em que começaremos a usar computadores quânticos para a química?

Se os computadores quânticos podem realmente resolver problemas práticos é uma das maiores questões sem resposta nesta indústria em expansão – e poderá ser respondida por investigadores em química industrial e médica até 2026.

Calcular a estrutura, a reatividade e outras propriedades químicas de uma molécula é essencialmente um problema quântico porque envolve seus elétrons, que são partículas quânticas. Mas quanto mais complexa uma molécula, mais difíceis são os seus cálculos, o que em alguns casos representa um verdadeiro desafio mesmo para os supercomputadores tradicionais.

Por outro lado, como os computadores quânticos também são essencialmente quânticos, deveriam ter uma vantagem no tratamento destes cálculos químicos. E à medida que os computadores quânticos aumentam de tamanho e se tornam mais fáceis de combinar com os computadores tradicionais, vemos cada vez mais computadores quânticos recorrendo a esses usos.

Por exemplo, em 2025, investigadores da IBM e do instituto científico japonês RIKEN utilizaram computadores quânticos e supercomputadores para modelar algumas moléculas. Pesquisadores do Google desenvolveram e testaram algoritmos de computação quântica para ajudar a revelar estruturas moleculares. Os pesquisadores da RIKEN também colaboraram com a empresa de computação quântica Quantinuum para realizar esta pesquisa projetando fluxos de trabalho calcular a energia das moléculas de tal forma que um computador quântico possa detectar seus próprios erros. Finalmente, o início do software quântico Qunova Computação já fornece um algoritmo que usa parcialmente computadores quânticos para calcular essa energia, que afirma ser 10 vezes mais eficiente que os métodos tradicionais.

Esperamos ver mais disso em 2026, à medida que computadores quânticos maiores se tornarem disponíveis. “Máquinas maiores no futuro nos permitirão desenvolver versões mais sofisticadas de fluxos de trabalho (existentes) e, em última análise, seremos capazes de resolver os problemas gerais da química quântica”, disse David Munoz Ramo em Quântico. Até agora, a sua equipa trabalhou apenas com moléculas de hidrogénio, mas ele diz que estruturas mais complexas, como catalisadores, que aceleram reações industrialmente relevantes, podem estar no horizonte.

Outra equipe de pesquisa está se preparando para fazer um trabalho semelhante. Por exemplo, em dezembro, a Microsoft anunciou uma colaboração com o lançamento do software quântico Algorithmiq com o objetivo explícito de desenvolver mais algoritmos de química quântica mais rapidamente. Na verdade, uma pesquisa da indústria de computação quântica conduzida pela Hyperion Research descobriu que a química é uma área-chave que os fabricantes e compradores de computadores quânticos esperam ver progresso e sucesso nos próximos anos. Nas duas últimas pesquisas anuais, a química quântica foi o segundo e o quarto caso de uso mais promissor da computação quântica, respectivamente, portanto esta tendência mostra interesse e investimento crescentes.

Em última análise, porém, a computação química quântica não terá sucesso até que os computadores quânticos se tornem resistentes ou tolerantes a falhas – algo que também dificulta a aplicação destes dispositivos exóticos. “A capacidade dos computadores quânticos de resolver problemas mais rapidamente do que os computadores clássicos depende de algoritmos tolerantes a falhas”, escreveu ele. Philipp Schleich E Adoração Aspuru-Guzik na Universidade de Toronto recentemente comentário sobre computação quântica e química para a revista Ciência. Felizmente, alcançar a tolerância a falhas é o único objetivo com o qual todos os fabricantes de computadores quânticos em todo o mundo podem concordar.