A Fujitsu, empresa japonesa em tecnologia da informação e comunicação (TIC), anunciou um acordo com o Centro de Supercomputação de Barcelona (CSB) para promover a medicina personalizada por meio da exploração de dados clínicos e avançar em tecnologias de simulação quântica usando redes tensoras¹. Com base nesta parceria, as duas empresas iniciarão pesquisas conjuntas em maio de 2023. O primeiro projeto de colaboração visa posicionar a Fujitsu e a CSB na vanguarda de um novo campo fundamental para permitir a medicina de precisão. A iniciativa busca um aumento na capacidade de explorar diferentes tipos de dados clínicos a serem usados, desde características moleculares no genoma até características de grande escala em imagens de raios-X.

“Desta forma, as duas partes contribuirão não apenas para melhorar as taxas de detecção de doenças, mas também para reduzir a carga dos médicos no diagnóstico de doenças. Grandes esforços estão sendo feitos para disponibilizar dados clínicos, mas o desenvolvimento de tecnologias para explorá-los totalmente ainda está em seus estágios iniciais”, avalia Nilton Hayashi, diretor de Business Operations da Fujitsu do Brasil.

O projeto combina a experiência do departamento de Ciências da Vida da CSB em processamento de linguagem natural de registros médicos, genômica e redes multicamadas com a pesquisa existente da Fujitsu em Inteligência Artificial (IA) genômica, descoberta causal em larga escala, visão computacional e tecnologia de computação de alta velocidade em High Performance Computing (HPC). As duas partes pretendem criar uma tecnologia escalável de IA multimodal de próxima geração para a medicina de precisão, analisando dados médicos com estrutura gráfica em grande escala e aproveitando seus respectivos pontos fortes. Outro importante objetivo da colaboração é o desenvolvimento de gêmeos digitais em biomedicina, usando dados genômicos, médicos e de imagem como entrada para modelos de processos biológicos e interações celulares.

Simulação de computação quântica

A segunda iniciativa colaborativa foca na simulação de circuitos quânticos usando redes tensoriais. A simulação de computadores quânticos oferece a possibilidade de projetar, desenvolver e testar novos algoritmos quânticos em condições ainda não disponíveis em dispositivos experimentais.

Expandir a escala dos cálculos do circuito quântico representa um desafio contínuo, pois os simuladores quânticos atuais devem dobrar a memória ao aumentar o tamanho de um circuito quântico para 1 qubit.

Para resolver este problema, as duas partes utilizarão redes de tensores para reduzir a complexidade computacional dos circuitos quânticos, com um simulador quântico que pode realizar cálculos de circuitos quânticos em larga escala mantendo a capacidade de memória e permitindo simulações comparáveis em tamanho aos melhores dispositivos quânticos atuais.

Neste projeto, a BSC e a Fujitsu desenvolverão novos métodos de rede de tensores de computação de alta performance (HPC) adequados para os sistemas da Fujitsu e outras arquiteturas modernas. Numa segunda fase, os resultados serão aplicados a problemas relevantes de clientes industriais, incluindo um estudo abrangente de potenciais aplicações de simulação de circuitos quânticos.

¹ Redes de tensores: O produto de tensores (vetores, matrizes, etc.) na forma de uma rede. Utilizado também para a simulação de circuitos quânticos, onde vários algoritmos de contrações foram propostos para otimização e agilização da computação.