Allstate e IBM pesquisam estrutura quântico-clássica para otimizar carteiras de seguros
2026-06-25 14:54
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De acordo com pt.wedoany.com-A seguradora Allstate, em parceria com a desenvolvedora de tecnologia IBM (International Business Machines Corporation), publicou um relatório de pesquisa afirmando que a computação quântica pode otimizar carteiras de investimento de risco e resolver problemas computacionais de alta complexidade no setor de subscrição. O estudo, divulgado como pré-impressão em meados de 2026, concentra-se no Problema da Mochila com Restrições Probabilísticas — uma tarefa de otimização combinatória conhecida por sua dificuldade de solução na ciência da computação. O objetivo operacional desse problema está alinhado com a tarefa central da subscrição de seguros: determinar a combinação mais lucrativa de apólices para incluir na carteira empresarial, garantindo que os limites máximos de risco e perda permitidos não sejam excedidos. O problema padrão da mochila já é difícil de resolver em larga escala para sistemas clássicos, e quando uma variável de apólice representa riscos reais imprevisíveis e altamente correlacionados, a complexidade do problema cresce exponencialmente.

Ao contrário de categorias como o seguro automóvel, que podem ser subscritas de forma independente — onde o acidente de um único motorista tem impacto mínimo na probabilidade geral do pool de risco —, o seguro residencial é dominado por riscos ambientais profundamente interconectados. Desastres naturais em larga escala, como tornados localizados, incêndios florestais regionais ou furacões de grande porte, frequentemente atingem áreas geográficas inteiras simultaneamente, gerando sinistros em massa que podem afetar milhares de apólices adjacentes ao mesmo tempo. Para avaliar esse risco extremo de cauda, as equipes de seguros atualmente dependem de simulações clássicas intensivas, executando até cem mil cenários para mapear perdas futuras potenciais. No entanto, ao calcular parâmetros de desastres raros que cobrem vastas áreas geográficas, essa abordagem de aproximação empírica apresenta alta incerteza, tornando a programação matemática mista inteira tradicional e a modelagem de cenários de pior caso estruturalmente ineficientes.

Para superar esse obstáculo computacional, a equipe de pesquisa desenvolveu uma estrutura híbrida de otimização quântico-clássica, que combina hardware quântico baseado em portas com uma camada preditiva de pós-processamento clássico. A fase de computação quântica executa um programa variacional construído em torno de um circuito do Algoritmo de Otimização Aproximada Quântica (QAOA) para o problema da mochila, projetado para incorporar restrições probabilísticas diretamente no estado quântico. Ao ser executado no processador IBM Quantum Heron, o circuito mapeia um espaço de parâmetros não convexo complexo para gerar um pool inicial de cadeias de bits candidatas de alta qualidade, que priorizam alto valor de subscrição enquanto respeitam o nível de risco alvo.

Como o hardware quântico de escala média atual opera sob restrições de ruído físico, a estrutura integra um esquema inovador de recuperação clássica autoconsistente para otimizar as amostras quânticas brutas. A camada de pós-processamento clássico limpa o pool de cadeias de bits candidatas, reparando sistematicamente aquelas que violam o orçamento de risco especificado e aprendendo quais variáveis de apólice aparecem com mais frequência em carteiras bem-sucedidas. Esse conhecimento é realimentado iterativamente para orientar a próxima rodada de computação quântica, formando um ciclo virtuoso de otimização. Para superar o problema comum em circuitos variacionais de degradação do sinal de aprendizado à medida que o tamanho do problema aumenta, a equipe introduziu uma estratégia de transferência de parâmetros baseada em alinhamento de restrições, que primeiro treina o circuito em instâncias menores do problema e, em seguida, transfere os parâmetros de otimização aprendidos diretamente para escalas de dados maiores.

O método conjunto foi rigorosamente testado no processador IBM Heron usando tamanhos de problema variando de 20 a 150 itens, empregando circuitos quânticos profundos com até 177 camadas e 3.443 portas efetivas. Ao ser comparado com heurísticas de aproximação clássicas padrão, incluindo recozimento paralelo, busca tabu, recozimento simulado e algoritmos genéticos, o fluxo de trabalho quântico-clássico forneceu qualidade de solução comparável, igualando respostas clássicas exatas demonstráveis para problemas com até 75 itens. Embora o nível atual de ruído do hardware limite a escala operacional imediata da estrutura, o experimento demonstrou um modelo empresarial escalável. À medida que os erros de porta física diminuem, a carga de processamento será transferida perfeitamente da camada de correção clássica para o processador quântico, estabelecendo um caminho claro para alcançar vantagem quântica prática em aplicações financeiras e de subscrição de alto risco.

O manuscrito completo da pré-impressão revisada por pares, detalhando o projeto do circuito variacional, o protocolo de transferência de parâmetros e os testes de referência aleatórios, está disponível na plataforma arXiv. Um resumo da abordagem empresarial e comentários institucionais sobre casos de uso relacionados a apólices de seguros ainda são hospedados no blog IBM Quantum Intelligence, e anúncios da indústria em parceria podem ser obtidos por meio de atualizações da rede IBM Quantum.

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