O QUE É O COMPUTADOR QUÂNTICO ?



Os computadores evoluíram muitos nos últimos anos. Você se lembra daquelas caixas grandes em cima das mesas?
Se hoje, com laptops, podemos sentar no sofá e colocar o computador no colo, antigamente era preciso estudar bem o espaço porque a máquina não cabia em qualquer lugar. Aliás, você sabia que hoje o poder de computação dos smartphones que cabem em nossos bolsos é de um computador militar de 50 anos atrás (o qual ocupava uma sala inteira)?

Apesar de várias mudanças e melhorias em performance, algo continua igual: sejam as grandes caixas da década de 80, ou o computador que você tem aí, todos eles operam seguindo o princípio da matemática binária. Além disso, existe algo que também não mudou, mesmo com todos os avanços feitos na tecnologia. Ainda existem problemas que os computadores clássicos não conseguem resolver. Para mudar o cenário e realizar uma grande mudança nesse sentido, muitos dizem que a resposta está no computador quântico.

O que é Computador Quântico?
Sejam os smartphones ou seja o computador mais rápido do mundo, o fato é que todos eles manipulam dígitos binários chamados “bits”, os quais podem possuir dois valores: “0” ou “1”. Um tweet que você dê ou um e-mail que você mande são, na essência, sequências longas desses dígitos binários.

Na computação quântica, os bits são chamados de “Qubits” (bits quânticos), que normalmente são partículas subatômicas como elétrons ou fótons. A diferença para os bits tradicionais é que os qubits podem assumir o valor de 0, 1 ou ambos.

Perceba que um computador quântico também utiliza os bits para cálculos (afinal, a ideia é que eles se conectem aos nossos dados e computadores existentes). No entanto, enquanto um grupo de bits pode ter apenas um estado em um determinado momento, um grupo de qubits pode estar em vários estados simultaneamente.

Isso significa que os qubits possuem propriedades que permitem que um grupo faça muito mais do que um número equivalente de bits convencionais. Na prática, um computador usando bits quânticos pode armazenar uma enorme quantidade de informações e usar menos energia do que um computador clássico. Por isso, quando existem problemas específicos a serem solucionados – como a fatoração de grandes números – os computadores clássicos costumam ser mais lentos.

Um exemplo bem simples é esse mundo do Big Data em que vivemos, no qual as informações crescem exponencialmente. Quando há o aumento das informações que precisamos armazenar, há também uma necessidade de mais “uns” e “zeros” e transistores para processá-los. Ou seja, são os computadores quânticos que conseguem fazer isso.

Os computadores clássicos, em sua maioria, limitam-se a fazer uma coisa de cada vez. Exatamente por isso que, quanto mais complexo o problema, mais tempo levará para o mesmo ser solucionado. Na computação quântica, a rapidez para resolver problemas ocorre porque os qubits possuem duas propriedades quânticas, conhecidas por superposição e emaranhamento:

Superposição: como comentamos, qubits podem representar várias combinações possíveis de 1 e 0 ao mesmo tempo. A isso dá-se o nome de superposição. Um computador quântico com vários qubits em superposição pode processar um vasto número de resultados potenciais simultaneamente.
Emaranhamento (ou entrelaçamento): quando são gerados pares de qubits emaranhados, dois membros de um par existem em um único estado quântico. Ao alterar o estado de um dos qubits instantaneamente – e de maneira previsível – o estado do outro será mudado. Em um computador convencional, dobrar o número de bits dobra sua capacidade de processamento. Mas, graças ao emaranhamento, a adição de qubits extras a uma máquina quântica produz um aumento exponencial em sua capacidade de processamento de números.

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