D-Wave (QBTS): Comercializando Computação Quântica

A computação quântica deve revolucionar a capacidade computacional, pois essa nova forma de computação difere radicalmente da computação clássica. Em vez de processar resultados binários (1 e 0), ela pode processar “bits quânticos”, chamados qubits, onde os dados da partícula são 0 E 1 ao mesmo tempo, ou 1, ou 0.

Isto permite que computadores quânticos testem um número massivo de possibilidades simultaneamente, ao contrário dos computadores regulares que processam tarefas passo a passo. Como resultado, eles podem resolver problemas que seriam intratáveis com a computação tradicional baseada em silício.

No entanto, criar as condições em que os qubits sejam estáveis o suficiente para realizar cálculos úteis tem sido um grande desafio.

Um caminho é usar materiais supercondutores (materiais sem resistência elétrica), mas isso só funciona em temperaturas ultrabaixas. É dispendioso, consome muita energia e é difícil de alcançar.

Outra opção é usar a chamada tecnologia de íons aprisionados. Em vez de chips supercondutores, ela utiliza átomos carregados individuais (íons) mantidos no lugar por campos magnéticos e elétricos em uma câmara de vácuo, controlados e medidos com lasers precisos.

Em contraste com os chips supercondutores, isso cria sistemas muito estáveis, onde os estados quânticos duram de segundos a minutos em vez de microssegundos. Contudo, essa abordagem também é consideravelmente menos poderosa em termos de capacidade computacional, e a interconexão de computadores quânticos é uma tarefa difícil.

Até agora, a maior parte da atenção da indústria tem se concentrado nessas duas tecnologias, com gigantes da tecnologia como Google, IBM e Microsoft (MSFT ) focando na tecnologia supercondutora, e empresas como Honeywell focando na tecnologia de íons aprisionados.

Mas existe um terceiro caminho, que pode estar no ponto ideal entre baixa confiabilidade e cálculos lentos: o quantum annealing.

Uma empresa em particular é a campeã dessa tecnologia e pode se tornar a líder nas primeiras aplicações da computação quântica no mundo real: D-Wave

Visão Geral da D-Wave

História da D-Wave

D-Wave foi fundada em 1999, muito antes de qualquer hype em torno da computação quântica, quando a Internet ainda era uma tecnologia nova e em expansão. Seu nome refere‑se à forma mais antiga de qubit que a empresa utilizou, D-Wave superconductors.

A empresa operou inicialmente como um desdobramento da University of British Columbia, onde ainda mantém operações, ao lado de outro site em Palo Alto, Califórnia, e em breve terá nova sede corporativa e uma importante instalação de pesquisa e desenvolvimento (P&D) nos EUA em Boca Raton, Flórida.

Em 2007, a empresa criou o Orion Prototype, um protótipo de 16 qubits que foi a primeira demonstração pública de um processador quântico.

A empresa realizou sua primeira venda comercial em 2011, um processador de 128 qubits vendido à Lockheed Martin (LMT ). Posteriormente expandiu suas vendas para a NASA e o Google, oferecendo computadores quânticos com 500‑2.000 qubits.

Em 2020, a empresa passou de vender apenas hardware de computadores quânticos para também oferecer acesso em nuvem à computação quântica por meio de sua plataforma baseada em nuvem Leap platform, juntamente com o sistema Advantage com 5.000 qubits.

Esta oferta foi focada em problemas de otimização do mundo real e aplicações industriais, ao contrário dos objetivos mais teóricos ou experimentais da maioria dos outros sistemas de computação quântica.

“Esse aumento no número de qubits e na conectividade significa que problemas de aplicação maiores podem ser resolvidos diretamente no chip quântico. Os QPUs Advantage podem acomodar entradas que são, em média, 3 vezes maiores que as entradas de estrutura semelhante mantidas pelos QPUs 2000Q. Além disso, os problemas de aplicação podem ser incorporados de forma mais compacta nos QPUs Advantage (incorporações mais compactas estão associadas a soluções de melhor qualidade).”

Esses computadores quânticos eram todos baseados em quantum annealing, um método ideal para acumular mais qubits do que os computadores de íons aprisionados e mais confiável e fácil de escalar do que os chips quânticos supercondutores.

Desde 201​9, a empresa também tem expandido para processadores de modelo de portas, a “usual” tecnologia de computação quântica supercondutora, complementando as capacidades do quantum annealing (veja abaixo explicações detalhadas de ambos), levando a empresa a se posicionar como “A Única Empresa de Computação Quântica de Plataforma Dupla do Mundo”.

Fonte: D-Wave

“Enquanto o quantum annealing se destaca em otimização, simulação de materiais e certas cargas de trabalho de IA, a computação quântica de modelo de portas deve avançar aplicações como química quântica, design molecular e armazenamento de energia de próxima geração.”

A empresa foi listada publicamente em 2022 via fusão SPAC na Bolsa de Valores de Nova Iorque.

Por fim, a D‑Wave fez uma controvérsia “reivindicação de supremacia quântica” em 2025, declarando que foi a primeira vez que alguém usou computação quântica para resolver um problema de interesse científico mais rapidamente que com computadores clássicos.

“Eles estudaram um problema específico em que a temperatura do material parte do zero absoluto, e flutuações quânticas permitem que ele transite de um estado para outro. Eles estimam que sua máquina alcançou o resultado exponencialmente mais rápido que qualquer cálculo clássico.”

Embora algumas equipes de cientistas aleguem que poderiam ou já tenham feito algo semelhante com um computador clássico, isso ilustra bem que a tecnologia de quantum annealing da D‑Wave está rapidamente se tornando uma concorrente viável dos supercomputadores existentes.

“Estes são resultados de 25 anos de desenvolvimento de hardware e pesquisa na D‑Wave,”

Mohammad Amin – Físico Sênior na D‑Wave.

D-Wave em Números

Apesar do início de seu sucesso comercial e da oferta de computação em nuvem, a D‑Wave ainda deve ser vista principalmente como uma startup de tecnologia, com forte foco em P&D, pois possui apenas 385 funcionários, dos quais aproximadamente 20 % a 25 % possuem doutorado.

A empresa detém até 290 patentes concedidas nos EUA e um total de mais de 800 patentes concedidas e pendentes globalmente. Isso coloca a D‑Wave em 3.º lugar em termos de portfólio de patentes quânticas no mundo, logo atrás dos gigantes legados IBM e Alphabet (GOOG ) (Google) em publicações totais de patentes. Mais de 60 % das patentes da D‑Wave cobrem a física central dos processadores quânticos, fabricação de chips e infraestrutura criogênica avançada.

A D‑Wave conta com mais de 100 parceiros empresariais, com foco em setores como finanças, indústrias (químicos, aço, construção etc.), telecomunicações, entre outros.

Fonte: D-Wave

Já metade dos clientes da D‑Wave são empresas comerciais, com 65 % da receita proveniente de clientes corporativos, e 45 % dessa receita de clientes da Forbes Global 2000. Essas colaborações com clientes empresariais não são apenas acadêmicas, mas já são usadas rotineiramente em casos de uso específicos.

Por exemplo, as ferramentas da D‑Wave já são usadas pela AT&T (T ) para reduzir o tempo de processamento de uma carga de trabalho de otimização de rede de aproximadamente uma hora para menos de 15 segundos. Outro cliente a está usando para otimizar agendamento:

“O auto‑agendador está economizando tempo e esforço, reduzindo uma tarefa que antes levava 80 horas para apenas 15 horas por semana, uma economia de 80 % do tempo.”

Pattison Food Group

Ou a CaixaBank (48CA.DE ), um banco líder na Espanha, usou a D‑Wave para otimizar o design de um portfólio para negociação de alta velocidade. O que normalmente levava à instituição várias horas de tempo de cálculo foi reduzido a apenas minutos graças à tecnologia de computação quântica.

“As aplicações híbridas quânticas diminuíram significativamente o tempo de cálculo para resolver problemas financeiros complexos, melhorando a otimização de portfólios de investimento, aumentando a taxa interna de retorno (IRR) de um portfólio de títulos e minimizando o capital necessário para operações de hedge, como resultado da colaboração.”

O D‑Wave Advantage2, lançado em 2025, apresenta mais de 4.500 qubits ativos. Isso representa uma leve diminuição em relação aos 5.000 qubits do Advantage1, marcando um trade‑off estratégico feito para melhorar significativamente o desempenho geral, a qualidade e a fidelidade do processador.

Uma das principais mudanças é a passagem de conectividade de qubits de 15 vias para 20 vias, permitindo que problemas de otimização complexos sejam mapeados de forma mais direta no chip. Outra melhoria no Advantage2 é que os tempos de coerência quântica dobraram, e o ruído foi reduzido em 75 %, resultando em um ganho de velocidade de 20× a 25.000× em problemas difíceis de otimização e ciência de materiais.

A D‑Wave planeja lançar o Advantage3, um sistema com 20.000 qubits até 2029, escalando posteriormente para 100.000 qubits até 2031.

Fonte: D-Wave

Tecnologias da D-Wave

Tecnologia de Quantum Annealing da D-Wave

A física essencial por trás da tecnologia da D‑Wave é que os processadores de quantum annealing naturalmente retornam soluções de baixa energia. Portanto, se você puder modelar um problema da vida real e enquadrá‑lo como um problema de minimização de energia, um computador quântico pode encontrar espontaneamente a melhor opção para alcançar um estado de energia mínima, o que se traduz, por meio do modelo, em uma resposta direta ao tipo de cálculo exigido, por exemplo, por desafios de agendamento ou questões de busca de caminhos (problemas de otimização).

Outra categoria de problema que a tecnologia de quantum annealing pode resolver são os problemas de amostragem. Nesse caso, uma visão geral de várias condições de baixa energia pode ajudar a orientar um modelo de aprendizado de máquina na direção correta.

“Amostragem de muitos estados de baixa energia e caracterização da forma do panorama energético é útil para problemas de aprendizado de máquina onde se deseja construir um modelo probabilístico da realidade.”

Uma vantagem aqui é que os modelos probabilísticos lidam explicitamente com a incerteza ao contabilizar lacunas no conhecimento e erros nas fontes de dados.

“Por exemplo, ao treinar no famoso conjunto de dados MNIST de dígitos manuscritos, tal modelo pode gerar imagens que se assemelham a dígitos manuscritos e que são consistentes com o conjunto de treinamento.”

Em mais detalhes, o quantum annealing funciona acoplando qubits individuais, de modo que eles podem influenciar uns aos outros. Para cada par adicional de qubits entrelaçados, a capacidade do computador aumenta exponencialmente, enquanto na computação clássica adicionar mais capacidade apenas a soma, não a multiplica.

“Dois qubits têm quatro estados possíveis sobre os quais definir um panorama energético; três qubits têm oito. Cada qubit adicional dobra o número de estados sobre os quais você pode definir o panorama energético.”

É por isso que um aumento na conectividade e estabilidade dos qubits é tão significativo quanto o número total, pois qubits mais estáveis são utilizáveis para mais cálculos, e mais conexões aumentam o poder de computação exponencialmente.

Por isso a D‑Wave considera que o quantum annealing é a opção perfeita para aplicações do mundo real:

• O annealing é mais estável e confiável que outros métodos de computação quântica supercondutora, e mais fácil de alcançar, tornando‑o mais escalável para milhares ou dezenas de milhares de qubits funcionais.
• Os qubits de annealing são mais rápidos que os qubits de tecnologia de íons aprisionados, permitindo‑les executar cálculos complexos mais rapidamente e competindo com supercomputadores clássicos.

No geral, isso torna o annealing mais limitado em termos de aplicações, principalmente para otimização e problemas de busca, mas também lhe confere eficiência e uma vantagem de pioneiro sobre computadores quânticos mais universais.

Tecnologia de Modelo de Portas da D-Wave

Ao descrever a “computação quântica supercondutora”, o que as pessoas geralmente querem dizer é a tecnologia de modelo de portas, onde uma sequência controlada de portas lógicas é usada, de forma mais semelhante às formas clássicas de computação.

Essa é inerentemente uma tecnologia mais universal que pode ser aplicada a mais problemas do que o conjunto limitado abordado pela tecnologia de annealing. Essa é a abordagem preferida por empresas como IBM, Google, Rigetti etc.

Mais recentemente, a D‑Wave acelerou sua expansão nesse campo com a aquisição da Quantum Circuits Inc. (QCI) em um acordo totalmente em ações avaliado em até US$ 550 milhões.

Do ponto de vista do investidor, isso pode ser um pouco confuso:

• Por um lado, isso transforma a D‑Wave de um “cavalo de um truque” em uma empresa com aplicações e clientes existentes, e também em uma empresa de computação quântica generalista com um mercado endereçável maior a longo prazo.
• Por outro lado, isso demonstra que o annealing sozinho pode ser limitado demais, e coloca em questão se a D‑Wave pode competir diretamente com gigantes como IBM ou Google.

Então a questão não é tanto se um modelo baseado em portas será útil para a D‑Wave, mas se isso lhe trará uma vantagem competitiva.

Um aspecto positivo é que a experiência e as patentes em tecnologia criogênica usadas para annealing transferem‑se bem para chips de modelo de portas, reduzindo o investimento necessário. Notavelmente, o controle criogênico on‑chip da D‑Wave reduz o enorme conjunto de cabos dentro de um refrigerador quântico, e pode representar uma vantagem competitiva única decorrente de uma década lidando com os maiores computadores quânticos da indústria em número de qubits.

“Construir sistemas com dezenas de milhares de qubits supercondutores forçou a D‑Wave a resolver o gargalo de cabeamento antes que qualquer outro precisasse. Agora que os sistemas de modelo de portas estão alcançando escalas onde o cabeamento se torna o fator limitante, a D‑Wave possui uma tecnologia que os concorrentes precisarão desenvolver do zero ou licenciar.

Sal Magnone”

Outro ponto positivo é que o Leap Quantum Cloud já é familiar aos clientes da D‑Wave, que frequentemente o utilizam diariamente, e eles podem, lentamente, ao longo do tempo, migrar para a tecnologia de modelo de portas para outras aplicações à medida que a tecnologia amadurece. Começar com annealing também é mais fácil para os clientes, pois utiliza ferramentas Python como o D‑Wave Ocean SDK, em vez de montagem complexa de circuitos (por exemplo, Qiskit).

Outra possível vantagem tecnológica chave são os qubits dual‑rail que tratam da detecção de erros nativamente ao nível do chip, também obtidos na aquisição da Quantum Circuits Inc. A ideia é que, em vez de construir sistemas massivos e corrigir erros depois via software, os qubits dual‑rail garantem que os erros disparem um sinal físico no instante em que ocorrem.

Fonte: D-Wave

Como a redução e correção de erros são um gargalo importante na tecnologia quântica, isso pode ser muito importante para o futuro da empresa e para a rápida escalabilidade de seus modelos de computador.

“Como parte da estratégia de plataforma dupla mais ampla da D‑Wave, a tecnologia de modelo de portas complementará nossos sistemas de annealing prontos para produção. Isso ampliará a gama de problemas computacionalmente complexos que as organizações podem explorar à medida que a computação quântica amadurece, incluindo áreas como química quântica, ciência de materiais e IA.”

Dr. Alan Baratz – CEO da D‑Wave

Ainda assim, o modelo de portas da D‑Wave, por enquanto, é bem menor que o de seus concorrentes. Atualmente produz apenas um sistema de 17 qubits. Pretende produzir um sistema de 49 qubits em 2027 e 181 qubits em 2028. Nesse ritmo, a empresa espera que a redução paralela de erros possibilite o primeiro algoritmo tolerante a falhas em 2030 e as primeiras aplicações reais em 2032.

Fonte: D-Wave

Aplicações Tecnológicas da D-Wave

Como mencionado, uma aplicação chave da computação quântica de annealing da D‑Wave está em agendamento, seja de produção ou de entrega e logística. À medida que as cadeias de suprimentos se tornam cada vez mais complexas, lidar com milhares de peças ou pacotes e otimizar pedidos, transporte e entrega pode se tornar um problema insolúvel com métodos tradicionais. E considerar fatores como capacidade dos veículos, restrições de tempo, condições de tráfego em constante mudança e práticas de sustentabilidade acrescenta ainda mais complexidade.

Outra forma de agendamento que pode ser resolvida de forma mais eficiente com quantum annealing é o agendamento de força de trabalho. Isso pode permitir que empresas gerenciem o agendamento de funcionários de forma mais eficaz, levando em conta preferências de turno, mudanças regulatórias e licenças médicas.

Por fim, outra aplicação é a gestão de recursos, com o termo “recurso” adotado em sentido amplo: materiais, fundos e pessoal. O mesmo método é, por exemplo, aplicado por empresas de telecomunicações para recursos de largura de banda em redes móveis durante períodos de uso intenso.

“Ele resolve conflitos de recursos ao gerenciar demandas concorrentes entre departamentos, equilibra cargas de trabalho para evitar gargalos e alinha ativos com projetos críticos para maior impacto. Essa abordagem pode reduzir desperdícios, elevar a produtividade e ajudar a alcançar uma vantagem competitiva sustentável.”

Fonte: D-Wave

Considerações para Investidores da D-Wave

Investidores na D‑Wave devem estar cientes de que a computação quântica é um campo emergente e muito competitivo.

Praticamente todas as empresas quânticas se consideram ter escolhido o caminho tecnológico certo, seja porque é mais confiável (íons aprisionados), mais pronto para o mercado (annealing) ou tem maior potencial de escalabilidade (supercondutor).

Mesmo assim, ver seus computadores de quantum annealing sendo implantados em escala crescente para já resolver problemas reais em biotecnologia, telecomunicações ou bancos é um feito impressionante, e a D‑Wave pode ser uma vencedora surpresa no campo, enquanto as discussões costumam focar em outras empresas que utilizam tecnologias diferentes de computação quântica.

Também é possível que a experiência única da D‑Wave em construir computadores quânticos comerciais de milhares de qubits beneficie de outras maneiras os designs “normais” supercondutores.

Notavelmente, isso deu à empresa patentes únicas em controle criogênico e a tornou capaz de lidar com detecção de erros nativamente ao nível do chip, algo que nenhum dos grandes concorrentes consegue fazer com sua própria versão da tecnologia de modelo de portas.

No final de 2024, a empresa parecia estar em apuros e poderia ficar sem dinheiro antes de alcançar a comercialização em escala. Com um fluxo contínuo de novos acordos com grandes empresas para computação quântica de annealing (inclusive via nuvem), e IP única em tecnologia de modelo de portas, a situação da empresa parece muito diferente hoje.

Ao mesmo tempo, com receitas de apenas US$ 1,9 milhão no 2.º trimestre de 2026, a maior parte da avaliação atual de vários bilhões de dólares é sustentada pelo potencial da empresa, e diversificar o risco entre múltiplas tecnologias de computação quântica pode ser a abordagem mais prudente em um campo que está evoluindo muito rapidamente.

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