A Lei de Moore está morta. E agora?
Por: Rafael Veríssimo(Cofundador Brazil Quantum)
Em 2019, Jensen Huang, CEO da NVIDIA, anunciou durante um evento que a lei de Moore está morta. A lei de Moore foi inicialmente um observação do cofundador da Intel, Gordon Moore, na década de 60. Ela afirma que o número de transistores em um único chip dobra a cada 18 meses, o que se traduz em mais poder de processamento. Essa observação tem sido extremamente precisa nas últimas décadas e permitiu que os computadores se tornassem cada vez menores e mais poderosos.
Contudo, esse processo está atingindo um limite físico, visto que os componentes estão chegando cada vez mais próximo do tamanho de um átomo. Para comparação, o tamanho atual de um transistor é mais de 500 vezes menor que uma célula sanguínea. Nesse ponto, efeitos quânticos como o de tunelamento passam a ter efeitos indesejáveis no sistema. Ao mesmo tempo, existe uma demanda cada vez maior por computadores mais potentes, em especial para problemas de inteligência artificial. Nos últimos anos, o poder computacional necessário para os grandes projetos de AI, como AlexNet ou AlphaGo, cresceu incríveis 2x a cada 3.4 meses! Sendo assim, mesmo que pudéssemos manter a lei de Moore, ela simplesmente não seria mais adequada.
Mas nem tudo está perdido. Da mesma forma que a Física Quântica impõe um problema ao desenvolvimento atual dos chips, ela pode também oferecer a solução. Em dezembro de 2018, o mesmo cálculo que os cientistas da Google AI fizeram utilizando seu melhor processador quântico foi reproduzido utilizando um laptop regular. Em janeiro de 2019, depois de algumas melhorias no processador quântico, foi necessário um desktop poderoso para simular os resultados. Em fevereiro do mesmo ano, não existiam mais computadores clássicos no prédio que pudessem reproduzir o teste feito no computador quântico. Esse tipo de acontecimento levou uma nova observação, feita por Hartmut Neven, diretor do laboratório de inteligência artificial quântica da Google. De acordo com o que está sendo chamado de “Neven’s Law”, o poder computacional dos computadores quânticos está crescendo a uma taxa duplamente exponencial! Mas o que isso significa? Um crescimento exponencial duplo significa que ao invés de, por exemplo, crescer em potências de dois, estamos falando de potências de potências de dois. Isso é, ao invés de 2,4,8,16, teremos 4, 16, 256, 65536!
Esse tipo de crescimento é tão raro que talvez a computação quântica seja um dos primeiros exemplos desse tipo de crescimento no mundo real. Neven explica que isso se deve a dois fatores exponenciais que estão sendo combinados. O primeiro deles se refere a vantagem exponencial intrínseca dos computadores quânticos em relação aos computadores clássicos. O segundo aspecto é referente ao rápido desenvolvimento dos processadores quânticos.
Apesar disso não ser consenso na comunidade científica, se, de fato, essa lei se mantiver, computadores quânticos em breve vão ultrapassar seus companheiros clássicos. Em seguida, irão deixá-los muito para trás. Como já citado, a inteligência artificial pode ser um dos grandes beneficiados desse processo. Diversas empresas e centros de pesquisas já estão tomando iniciativa para desenvolver pesquisas nessa área. No dia 26 de agosto de 2020, a Casa Branca anunciou um investimento de 1 bilhão de dólares na criação de institutos de pesquisas em inteligência artificial e computação quântica.
Nossa mente tem dificuldade de acompanhar coisas que crescem exponencialmente — quem dirá duplo exponencialmente — mas temos que estar atentos. Como disse Neven, “parece que nada está acontecendo, nada está acontecendo, e de repente você está em um mundo diferente”.
