O ecossistema de negócios da computação quântica e as estratégias das empresas

SUMÁRIO EXECUTIVO — Proceedings of the 55th Hawaii International Conference on System Sciences, 2022

O ecossistema de negócios da computação quântica e as estratégias das empresas

Jenkins, Berente & Angst (Universidade de Minnesota / Notre Dame) mapeiam como a computação quântica está organizada como negócio — e identificam quatro estratégias que empresas líderes já adotam, mesmo antes da tecnologia amadurecer.

215
artigos e reportagens analisados
4
estratégias corporativas identificadas
81%
da Fortune 1000 já pensa em casos de uso
O ESTUDO EM UMA FRASE

A computação quântica já é uma decisão estratégica — não só uma aposta técnica.

Mesmo estando na fase inicial ("NISQ" — Noisy Intermediate-Scale Quantum), a computação quântica já organizou um ecossistema de negócios completo, com camadas de hardware, infraestrutura, entrega e aplicações. Os autores identificam quatro padrões de estratégia que firmas seguem para se posicionar diante dessa tecnologia.

01 — POR QUE AS EMPRESAS JÁ SE MOVEM

O interesse corporativo já é maioria

Uma pesquisa com executivos da Fortune 1000 mostra que a computação quântica deixou de ser um tema apenas científico e passou a ocupar a agenda estratégica das empresas.

O que executivos da Fortune 1000 dizem sobre computação quântica

Percentual de respondentes que concordam com cada afirmação
Já têm casos de uso em mente81%
Acreditam que a tecnologia impactará significativamente seu setor61%
Esperam acessar a tecnologia via nuvem65%
02 — O MAPA DO ECOSSISTEMA

Cinco camadas, do qubit à aplicação de negócio

Os autores organizam o "ecossistema de negócios da computação quântica" em cinco camadas empilhadas — da física do hardware até a aplicação final que o cliente enxerga. A abordagem full stack (como a da IBM) cobre todas elas dentro da própria empresa; a abordagem de stack parcial (Microsoft, Amazon) foca em entregar acesso via nuvem a diferentes arquiteturas de hardware.

Aplicações
Casos de uso internos, pilotos externos e projetos exploratórios
Estratégias
Convencional
Opcional
Descoberta
Adversarial
Entrega
Nuvem
Consultorias (Accenture, BCG, Deloitte, McKinsey)
Computador quântico físico
Infraestrutura
Software
Capacidades físicas
Medição / correção de erros
Hardware
Íons aprisionados a vácuo
Qubits supercondutores a temperaturas próximas do zero absoluto

Adaptado da Figura 1 do artigo original ("Quantum Computing Business Ecosystem").

03 — AS QUATRO ESTRATÉGIAS CORPORATIVAS

Nem toda empresa quer a mesma coisa da computação quântica

A partir da análise de 215 artigos acadêmicos, técnicos e de imprensa, os autores identificaram quatro abordagens — não mutuamente exclusivas — que resumem como as empresas hoje se posicionam.

EstratégiaAbordagemExemplos citados no artigo
Convencional Resolver problemas que já são tratados hoje — só que com desempenho muito superior. Otimizar rotas em um espaço de possibilidades.
  • Ford e NASA otimizando rotas para reduzir consumo de energia
  • Porto de Los Angeles otimizando contêineres
Opcional Construir capacidades por meio de projetos-piloto. Aposta no potencial de aprender e capitalizar no futuro.
  • Save-On-Foods desenvolvendo algoritmos quânticos
  • Qubit Engineering posicionando turbinas eólicas para máxima geração de energia
Descoberta Abrir novas formas de investigação antes impossíveis. Explorar espaços de problemas muito grandes.
  • OTI Lumionics simulando novos materiais em química computacional
  • IBM e Mitsubishi mapeando estruturas moleculares para OLEDs mais eficientes
  • NASA e Google identificando novos materiais para viagens espaciais
Adversarial Tomada de decisão competitiva em tempo real, em contextos de "corrida armamentista" com concorrentes.
  • BBVA otimizando a trajetória de negociação de uma carteira de 52 ativos
  • Accenture desenvolvendo algoritmos de arbitragem cambial e trading
04 — CASOS QUE ILUSTRAM CADA ESTRATÉGIA

Da logística urbana às descobertas farmacêuticas

→
Convencional: menos congestionamento, mais eficiência

A Volkswagen usou computação quântica para otimizar rotas de 10 mil táxis em Pequim — o que levava 45 minutos em computador convencional passou a ser calculado em segundos. Ford e Microsoft, com um algoritmo híbrido, reduziram o congestionamento em 73% e economizaram 55 mil horas de motoristas em um teste com 5 mil veículos.

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Opcional: construir músculo antes da hora

Empresas como Daimler, Samsung, JSR Corporation e Oxford University fizeram parcerias com a IBM mesmo sem saber ainda em quais tarefas a "supremacia quântica" vai se concretizar — o objetivo é não ficar de fora quando a tecnologia amadurecer.

→
Descoberta: baterias, remédios e materiais novos

Mercedes-Benz, Mitsubishi Chemical e Volkswagen simulam reações químicas para criar baterias melhores. A Menten AI usou programas quânticos híbridos para desenhar proteínas inéditas e testá-las contra o vírus da COVID-19.

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Adversarial: a corrida no mercado financeiro

Goldman Sachs, Barclays, Fidelity e Commerzbank já testam algoritmos quânticos para arbitragem, liquidação de operações e otimização de carteiras — áreas onde alguns milissegundos de vantagem valem milhões.

"For us, quantum computing is one of many things we're doing to imagine and prepare for what might be around the corner so that we can disrupt ourselves as opposed to having others disrupt us." — Ken Washington, Chief Technology Officer da Ford
05 — PARA ONDE A TECNOLOGIA VAI

Três gerações até o computador quântico "de verdade"

O consenso citado pelos autores é que o hardware quântico avançará em três ondas, cada uma abrindo uma classe diferente de aplicações comerciais.

Até ~2028
Era NISQ
Quantum ruidoso e de escala intermediária. Casos de uso em simulação, otimização e exploração contínua de aplicações.
Segunda geração
Vantagem quântica ampla
Superação de obstáculos na correção de erros. A tecnologia se torna mais confiável em uma gama maior de aplicações.
Até 2035
Tolerância total a falhas
Computadores quânticos capazes de resolver os problemas mais complexos da sociedade, com adoção comercial ampla.
06 — O RISCO NO HORIZONTE

A mesma força que promete resolver problemas pode quebrar a criptografia atual

🔓
Ameaça à criptografia de chave pública. O NIST (EUA) estima que, em até 20 anos, computadores quânticos poderão quebrar os esquemas de chave pública usados hoje — um risco tanto para segurança nacional quanto empresarial.
🔐
...mas também a resposta. A criptografia quântica promete tornar as comunicações futuras mais seguras do que hoje. IBM, governos dos EUA e da China, AT&T e outros já exploram entrelaçamento quântico para proteger comunicações.
07 — IMPLICAÇÕES

O que muda para líderes de negócio

PARA C-LEVELS

Escolher uma postura, não esperar a maturidade

As quatro estratégias não são mutuamente exclusivas — uma mesma empresa pode combinar uma aposta "opcional" em uma área com uma aplicação "convencional" já madura em outra.

PARA TI E SEGURANÇA

Preparar-se para a criptografia pós-quântica agora

Dados sigilosos capturados hoje podem ser descriptografados no futuro quando o hardware quântico amadurecer — a preparação para criptografia "quantum-safe" não pode esperar o hardware ficar pronto.

PARA P&D E INOVAÇÃO

Buscar o algoritmo híbrido quântico-clássico

O consenso entre especialistas é que, no curto prazo, as soluções mais viáveis combinam computação clássica e quântica — não é preciso esperar por um computador quântico universal para começar a experimentar.

PARA RH E TALENTO

Investir em linguagens e formação técnica

Q#, Qiskit e Cirq (baseadas em Python) já reduzem a barreira de entrada — mas a escassez de desenvolvedores treinados em computação quântica segue sendo um gargalo do ecossistema.

METODOLOGIA, EM RESUMO

Como o estudo foi feito

FonteVolume analisado
Artigos acadêmicos (capacidades, aplicações e casos de uso)35 artigos
Relatórios técnicos e white papers (empresas de tecnologia e consultorias)74 artigos
Mídia ampla via Factiva/Dow Jones (Financial Times, Wall Street Journal, imprensa geral)106 artigos

A codificação seguiu três rodadas iterativas: (1) identificação dos casos de uso organizacionais, (2) mapeamento de quais organizações investem em quantum e como, (3) definição dos códigos temáticos das quatro estratégias gerais.

Limitações a considerar: o artigo é uma revisão qualitativa da literatura e do discurso público — não uma análise estatística de desempenho ou retorno de investimento. As categorias de estratégia refletem o discurso predominante até 2021/2022; o ritmo de maturação do hardware quântico pode alterar rapidamente esse panorama.
Fonte: Jenkins, J., Berente, N. & Angst, C. (2022). The Quantum Computing Business Ecosystem and Firm Strategies. Proceedings of the 55th Hawaii International Conference on System Sciences. URI: hdl.handle.net/10125/80119 — Sumário elaborado a partir do artigo original para fins informativos.

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