Privacidade, eficiência e colaboração: o potencial disruptivo da aprendizagem federada quântica

O uso de técnicas de inteligência artificial e aprendizagem automática tornou-se uma ferramenta fundamental para extrair valor dos dados em ambientes empresariais. No entanto, o crescimento exponencial na geração de dados, juntamente com a crescente preocupação global com a privacidade e a soberania da informação, colocou em xeque os modelos centralizados de treino, onde é necessário recolher grandes volumes de dados num único ponto. Esta abordagem não só gera problemas de armazenamento, consumo computacional e custos de transferência, como também expõe os dados a riscos potenciais de fuga ou uso indevido.  

Em resposta a esses desafios, a aprendizagem quântica federada surgiu como uma proposta tecnológica de ponta que permite treinar modelos de inteligência artificial de forma distribuída, ao mesmo tempo que utiliza propriedades físicas fundamentais da matéria, como sobreposição ou entrelaçada, para melhorar a eficiência, a escalabilidade e a privacidade desses modelos. 

É importante destacar que o desenvolvimento da aprendizagem quântica federada se insere num ecossistema mais amplo de tecnologias quânticas aplicadas, entre as quais se destaca a otimização quântica, uma disciplina que a Strategic Platform também está a explorar ativamente e que permite abordar problemas industriais complexos através de algoritmos que exploram a natureza probabilística e paralela dos sistemas quânticos.  

Mesmo assim, este tipo de tecnologias requer infraestruturas altamente especializadas, capazes de executar algoritmos quânticos em condições de máxima exigência física e computacional. Nesse sentido, Espanha deu um passo decisivo com a recente instalação do primeiro supercomputador quântico operacional do país, localizado no Barcelona Supercomputing Center – Centro Nacional de Supercomputación (BSC), uma das instituições científicas mais relevantes da Europa no campo da computação avançada. Este sistema, desenvolvido inteiramente com tecnologia europeia, está integrado no ambiente do supercomputador MareNostrum e faz parte da iniciativa estatal Quantum Spain, cujo objetivo é impulsionar o desenvolvimento de tecnologias quânticas com aplicação real. 

Em abril passado, foi lançada a primeira convocatória pública para aceder a esta infraestrutura, com o objetivo de identificar projetos de elevado potencial de aplicação e relevância estratégica, capazes de contribuir para o desenvolvimento do ecossistema quântico nacional através de casos de uso concretos.  

Após uma avaliação técnica e científica por parte de profissionais do setor, o projeto de aprendizagem quântica federada proposto pela Strategic Platform foi selecionado para fazer parte deste primeiro grupo de acesso, o que representa um reconhecimento do potencial inovador e da visão estratégica que traçámos em torno da computação quântica. 

Este projeto abre oportunidades especialmente relevantes em setores onde a proteção de dados e a colaboração entre múltiplos atores são essenciais. Áreas como saúde, finanças ou cibersegurança podem beneficiar significativamente desta tecnologia, ao permitir treinar modelos avançados sem necessidade de centralizar a informação, preservando assim a privacidade e reduzindo os riscos associados à transferência de dados sensíveis. Setores como mobilidade, energia ou logística também encontram na aprendizagem federada quântica uma ferramenta para otimizar recursos e tomar decisões em ambientes distribuídos, de forma mais eficiente e sustentável, graças ao poder da computação quântica. 

A disponibilidade do computador quântico do BSC oferece a infraestrutura necessária para explorar e validar esses casos de uso em condições reais, aproximando o tecido empresarial e científico espanhol, da fronteira da inovação.

Esta iniciativa não só reforça o nosso compromisso com a investigação aplicada, como também consolida a nossa aposta em tecnologias emergentes com potencial transformador. Explorar a aprendizagem quântica federada permite-nos antecipar cenários tecnológicos ainda em fase inicial, fortalecer as nossas capacidades internas em inteligência artificial avançada e computação quântica e posicionar-nos estrategicamente num domínio que marcará o futuro da inovação digital nos próximos anos. Este projeto reforça ainda as nossas alianças com centros de investigação e atores-chave do ecossistema quântico nacional, abrindo novas vias de colaboração e transferência tecnológica. 

Através deste projeto, damos um passo firme em direção à compreensão e adoção de um novo paradigma computacional que, em combinação com a inteligência artificial, redefinirá os limites do possível em vários setores. Estamos convencidos de que este é apenas o começo de uma transformação que terá um impacto profundo na forma como as organizações processam, protegem e extraem valor dos seus dados.