UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora

Computador Quântico

Data: 6 de junho de 2016

Por: Fábio Costa

Computação quântica – possivelmente você já ouviu isso em algum lugar, mas você sabe o que isso significa? Se não, é hora de descobrir.

A computação quântica é a aplicação das teorias e propriedades da mecânica quântica ao computador, e tem como seu objetivo principal a criação do computador quântico. Claro que isto envolve muito mais conhecimento científico do que podemos imaginar.

O Computador Quântico também conhecido como “CQ” pode ser construído a partir de fótons, nêutrons, prótons e até mesmo pósitrons, com isso seu processador seria microscópico; sua capacidade é a de realizar cálculos de forma muito mais rápida do que os computadores de hoje em dia, sendo esses cálculos realizados utilizando conceitos e propriedades da mecânica quântica como a teoria da sobreposição.

Você deve estar se perguntando: por que o “CQ” é mais rápido? Na verdade o “CQ” envolve partículas atômicas que tem velocidade próxima à velocidade da luz (299 792 458 metros por segundo) e o processamento das informações é feita praticamente no mesmo momento.

Problemas que a Computação quântica pode trazer

Talvez o mais importante seria o caso da criptografia – mas o que é criptografia? Criptografia é um dos métodos que utilizamos hoje como proteção e segurança de dados; trata-se de um algoritmo que codifica a informação. Se utilizarmos o melhor computador que temos hoje ele levaria milhares de anos para quebrar a chave e decodificar a informação, mas isso seria tarefa fácil para um computador quântico que em alguns segundos poderá decodificar a informação.

Algumas soluções

O “CQ” traria solução para alguns problemas matemáticos que temos hoje como por exemplo, fatorial de número grandes, logaritmos discretos e simulações de física quântica; nenhum desses problemas tem soluções viáveis com os computadores convencionais – o que fazemos na maioria das vezes são aproximações utilizando soluções matemáticas para facilitar os cálculos.

Estrutura de um computador quântico

Para um computador quântico funcionar primeiramente sua estrutura física tem que ser toda quântica, ou seja, todas as suas “peças” têm que ser quânticas ou muito pequenas – como preferir –  a diferença mais impactante é a troca do bit utilizado em computadores atuais pelo qubit. O bit só pode conter dois valores: 1 ou 0; já o qubit pode conter 1, 0 ou 1 e 0 ao mesmo tempo – mas como assim?! Na verdade isso se dá por uma propriedade quântica denominada sobreposição segundo a qual uma partícula pode estar em 2 ou mais estados ao mesmo tempo, por isso a obrigatoriedade de utilizarmos partículas que obedeçam a teoria quântica na construção do “CQ”.

 

A quantas anda a realidade do computador quântico?

Atualmente já existe a produção de computadores quânticos – o mais famoso dentre ele é o D-Wave Two – fabricado pela empresa canadense D-Wave System e cada unidade sai por 10 milhões de dólares. Na foto vemos um exemplar deste computador.

computadorQuantico

 

Como vemos, o “CQ” é uma realidade, mas ainda levará algum tempo para ele se tornar uma peça comum entre nós, devido a seu ainda alto custo e a necessidade de ser testado de forma a ser validado com presteza para sua completa utilização no mercado.

 

Referências

http://www.tecmundo.com.br/computacao-quantica/2666-e-hora-de-descobrir-os-segredos-da-computacao-quantica.htm

https://pt.wikipedia.org/wiki/Computador_qu%C3%A2ntico

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    Projeto Física e Cidadania


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