Recentemente, o Centro de Ciências Computacionais (C3) lançou oficialmente o Quantum@C3, uma iniciativa voltada ao desenvolvimento de pesquisas em computação quântica e aprendizado de máquina quântico. O grupo nasce já com inserção em eventos de destaque nacional e internacional, após apresentar três trabalhos científicos em setembro de 2026, incluindo um artigo no IEEE Quantum Week, realizado em Toronto, no Canadá, e considerado como uma das principais conferências mundiais da área.
Em seguida, o grupo também apresentou outros dois trabalhos durante o 1º Congresso Brasileiro de Ciências e Tecnologias Quânticas (CBCTQ 2026), em Niterói, no Rio de Janeiro.
Projeção internacional
Na IEEE Quantum Week, o trabalho “Unsupervised Quantum Kernels for One-Class Fault Detection in Industrial Time Series” integrou a programação técnica da trilha de aprendizado de máquina quântico. O artigo foi apresentado em 13 de setembro, na sessão Quantum Kernels for Anomaly Detection (Kernels quânticos para detecção de anomalias). A edição de 2026 reuniu mais de 2,3 mil participantes e contou com 372 artigos em seu programa técnico.
O primeiro autor do estudo apresentado é Kauã Dalla Riva Cucco Barbosa, estudante do curso de Engenharia de Automação e bolsista do Programa de Recursos Humanos em Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (PRH-22/FURG). O discente representou o Quantum@C3 em Toronto ao lado do doutorando do Programa de Pós-graduação em Computação (PPGComp), Everson Flores. Na ocasião, os pesquisadores também ampliaram a rede de contatos do grupo com integrantes de outras instituições brasileiras.
A pesquisa apresentada investiga o uso de técnicas de aprendizado de máquina quântico para a detecção de falhas em séries temporais industriais. De acordo com o estudo, registros de falhas costumam ser escassos em ambientes industriais e, como solução, o trabalho adota uma abordagem de classe única, instância em que o modelo aprende o padrão de funcionamento considerado normal. A partir disso, kernels quânticos são utilizados para medir a similaridade entre novos dados e o padrão de referência, permitindo identificar comportamentos potencialmente anômalos.
"Começamos com uma pergunta sobre dados industriais, aqui em Rio Grande. Em Toronto, discutimos essa pergunta com grupos de outros países”, avaliou Kauã.
Apresentações no Brasil
Na semana seguinte, o grupo retornou ao Brasil para apresentar outros dois trabalhos durante o 1º Congresso Brasileiro de Ciências e Tecnologias Quânticas (CBCTQ 2026), realizado de 21 a 25 de setembro, no Distrito de Inovação da Cantareira, em Niterói, RJ. A ação foi organizada pelo Laboratório Nacional de Computação Científica, vinculado ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (LNCC/MCTI) e pela Faculdade de Educação Tecnológica do Estado do Rio de Janeiro (Faeterj – Petrópolis).
O congresso reuniu dois eventos já consolidados na área, o Workshop-Escola de Computação e Informação Quântica (WECIQ) e o Workshop de Computação Quântica da Universidade Federal de Santa Catarina (WCQ-UFSC). O evento contou com financiamento do MCTI, que inclusive custeou as viagens de Kauã e Everton.
No dia 24, Kauã apresentou o trabalho “Data-centric Sensitivity Analysis of Quantum Kernels for Industrial Time Series”, voltado à análise da sensibilidade de kernels quânticos aplicados a séries temporais industriais sob uma perspectiva centrada em dados. No dia seguinte, Everson abriu a sessão de Computação Quântica com “Data-Centric Quantum Machine Learning: Data-to-Models Continuum”, estudo que aborda o aprendizado de máquina quântico centrado em dados e a integração contínua entre preparação e desenvolvimento de modelos. A pesquisa corresponde a um artigo publicado em 2026 no periódico IEEE Access.
Perspectiva focada em dados: o que é o Quantum@C3
Desenvolvida no próprio Quantum@C3, a abordagem Data-Centric Quantum Machine Learning (DC-QML) propõe deslocar parte do foco tradicional dos modelos para a qualidade, a organização e o tratamento dos dados observados. A ideia estrutura, em um único fluxo, etapas que vão da ingestão das informações até sua codificação quântica, defendendo que parte dos avanços obtidos atualmente em aprendizado de máquina quântico pode estar associada não apenas ao refinamento dos modelos, mas também a práticas centradas nos dados.
Composto por 12 pessoas, o Quantum@C3 traça sua gênese à participação da FURG na força tarefa capitaneada pelo Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), Association for Computing Machinery (ACM) e Association for the Advancement of Artificial Intelligence (AAAI), responsável por revisar e atualizar as diretrizes internacionais para currículos de graduação em Ciência da Computação ao redor do mundo. O grupo, composto por 94 integrantes de 17 países, trabalhou durante três anos para conceber o Computer Science Curricula 2023 (CS2023), que reorganizou o corpo de conhecimento da área em 17 grandes campos, definiu conteúdos considerados essenciais para a formação dos estudantes e incorporou temas emergentes, incluindo a unidade de conhecimento Quantum Architectures, ou arquiteturas quânticas em português.
Com isso, formou-se no C3 um grupo de professores e alunos voluntários interessados em estudar e aprofundar conhecimentos na área. De acordo com o coordenador do Quantum@C3, Marcelo Pias, a computação quântica atravessa uma fase ainda inicial de consolidação tecnológica, marcada não apenas pelo avanço do poder de processamento, mas também pela necessidade de amadurecimento da infraestrutura de software que sustenta esses sistemas. Portanto, o professor avalia o cenário como uma grande oportunidade para pensar e conceber aplicações concretas para resolver problemas reais, especialmente aqueles de caráter industrial e científico.
"A computação quântica vive hoje algo parecido com o início da era dos microprocessadores, entre as décadas de 1970 e 1980. Além do potencial de processamento, os processadores quânticos esbarram na falta de uma pilha de software adequada. Temos portas e circuitos quânticos, mas ainda não temos um sistema operacional nem compiladores maduros para o que chamamos de computador quântico. Mesmo assim, os resultados do Quantum@C3 mostram que podemos contribuir com problemas industriais complexos. Também podemos contribuir com problemas científicos, incluindo a modelagem para mitigar efeitos das mudanças climáticas da forma como estamos abordando no CIEX, por exemplo", destacou Marcelo.
Trabalho organizado
As atividades do Quantum@C3 estão organizadas em três linhas principais de pesquisa, que abrangem desde o tratamento de dados até a comunicação entre sistemas quânticos. Uma delas é a já mencionada Data-Centric Quantum Machine Learning (DC-QML), abordagem que investiga de que forma a qualidade, a organização, a representação e a codificação dos dados influenciam o desempenho de algoritmos de aprendizado de máquina quântico.
Outra frente é chamada de “Sistemas Computacionais Quânticos”, com foco em aplicações voltadas à indústria e à ciência. Entre os temas estudados estão a detecção de anomalias, o monitoramento de sistemas ciberfísicos e o desenvolvimento de soluções para ambientes inteligentes.
A terceira se chama “Sistemas Quânticos Distribuídos”, voltada à investigação de aspectos relacionados à comunicação quântica ponto a ponto e aos efeitos da decoerência sobre a transmissão e o processamento das informações.
As pesquisas consideram diretamente as limitações dos dispositivos quânticos disponíveis atualmente, como o ruído, a decoerência e o número ainda restrito de qubits, unidades básicas de informação de um computador quântico e equivalentes ao bit usado por computadores convencionais. O grupo busca desenvolver métodos e aplicações compatíveis com o estágio atual da tecnologia disponível para a área.
Atualmente, além do coordenador Marcelo, compõem o grupo Silvia Botelho, Nelson Filho e Edite Taufer, como pesquisadores sênior e embaixadores; Bruna Guterres, Everson Flores, Rodrigo Fagundes e Thalles Mikael da Silva, como pesquisadores associados; e Kauã Barbosa, Lucas de Jesus, Matheus Silveira e Amábile Victoria Scherer, como pesquisadores assistentes.
Outras conquistas: produção científica e projetos paralelos
Além dos trabalhos apresentados, o Quantum@C3 mantém uma produção acadêmica e técnica própria de certo volume, considerando seu recente lançamento. O site do grupo reúne seis publicações realizadas em 2026, entre artigos em periódicos, congressos e trabalhos em repositórios de acesso aberto. Entre eles estão um artigo publicado no IEEE Access, um trabalho apresentado no Simpósio Brasileiro de Computação e Comunicação Quânticas 2026 (SBCCQ) e quatro registros disponibilizados no Zenodo, repositório digital de acesso aberto mantido pela Organização Europeia para Pesquisa Nuclear (do original, em francês, Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire – Cern).
O grupo também disponibiliza parte de seus códigos no GitHub, acessíveis aqui, reunindo repositórios públicos voltados ao desenvolvimento e à avaliação de algoritmos quânticos. Entre eles estão os projetos qsvm-benchmark e oc-qsvm-benchmark, ambos desenvolvidos na linguagem Python para testes com máquinas de vetores de suporte quânticas (QSVM), incluindo aplicações relacionadas à detecção de anomalias em cenários de classe única.
O GitHub é uma plataforma digital que armazena, organiza e permite a colaboração em projetos de código de acesso livre. O sistema controla versões de um software disponibilizado, permitindo o acompanhamento de versões anteriores, mudanças realizadas no projeto ao longo do desenvolvimento e, além disso, possibilita que diferentes pessoas trabalhem no mesmo código sem sobrescrever o trabalho uma das outras.
De acordo com o coordenador, em termos de projetos, atualmente o grupo conta com três em andamento. Um deles investiga os efeitos da decoerência e da propagação de erros na comunicação quântica ponto a ponto baseada em fótons. Outra frente aplica a abordagem Data-Centric Quantum Machine Learning (DC-QML) em ambientes industriais, com foco em estratégias de representação de dados para detecção de anomalias e monitoramento de sistemas. O terceiro é a produção de um livro de acesso aberto para o ensino da DC-QML em aplicações industriais.
“O Quantum@C3 agradece à direção do Centro de Ciências Computacionais, na pessoa do professor Eder Gonçalves, pelo apoio à iniciativa. Também agradecemos à coordenação do PPGComp, na pessoa do professor Eduardo Borges. Por fim, agradecemos a pró-reitora de Inovação e Tecnologia da Informação, Silvia Botelho. Essas três personalidades ajudaram a regar a semente que virou o Quantum@C3”, concluiu Marcelo.
