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Como funciona a computação quântica?

Como funciona a computação quântica
Escrito por HD Store

Atualmente, vários tipos de ciências têm interligado conhecimentos, dando origem à soluções mais complexas e novas áreas do conhecimento. Isso também ocorre com a ciência da computação, seja unindo-a à comunicação, antropologia ou até mesmo à física. A computação quântica é o ramo dentro das ciências da computação que estuda as funcionalidades da mecânica quântica. Seu objetivo é o desenvolvimento do computador quântico.

Limitações

Os computadores atuais não conseguem suportar uma série de avanços que têm chegado no mercado. A NVIDIA tem feito um grande favor para a Inteligência artificial, por exemplo, proporcionando componentes potentes o suficiente para aguentar a tecnologia.

O mesmo problema de insuficiência dos componentes ocorreu para grandes cálculos matemáticos, simulações físicas, criação de números primos e logaritmos pequenos. Então veio a ideia: criar um computador quântico.

Essas ações podem parecer simples à primeira vista, mas, na realidade, exigem muito esforço, seja de um cérebro humano ou de um computador. Por exemplo, imagine que você quer descobrir se o número 986.431 é primo, divisível somente por 1 e por ele mesmo. Você teria que testar várias divisões até chegar em alguma conclusão. Na medida em que o número aumenta, mais divisões são necessárias.

Na computação clássica, o computador distingue claramente o que é processamento e o que é memória. Isso é uma barreira para a comunicação dessas duas partes, o que pode tornar o conjunto de processar e armazenar dados algo muito lento.

Como funciona a computação quântica

A programação clássica também traz limitações. Ela funciona na base de sim ou não, 0 ou 1, ou melhor, a informação é binária. Como o exercício mental do gato de Schrödinger, você não sabe se o gato está ou não morto dentro da caixa, sendo assim, ele tem 50% de chance de estar vivo e 50%, de estar morto. Essa capacidade de admitir duas possibilidades ao mesmo tempo se chama entrelaçamento quântico.

Essa capacidade do “bit quântico”, o qubit, faz a computação quântica ser tão rápida e tão segura, pois o qubit tem probabilidades de estar entre 0 e estar entre 1.

A cada novo qubit, as possibilidades de combinação entra 0 e 1 são dobradas. No computador normal, ele iria testar possibilidade por possibilidade, como 01, 00, 10 e 11. Já no computador quântico, todas essas quatro possibilidades são testadas de uma vez. 

Até agora, nós temos computadores funcionando entre 16 e 17 qubits funcionado (“2 elevado à 17 dá quanto mesmo?” 131.072 possibilidades instantâneas de informação). Quando passamos de 50 qubits, a capacidade do computador fica inviável de ser processada; fora que vai muito além do que qualquer computador clássico já processou.

Bases de como funciona a computação quântica

Pode parecer muito estranho e algo que você encontraria num filme da Marvel, mas usar física quântica em computadores é um fato que está sendo estudado e sendo posto em prática. Não se engane! A física quântica é considerada a mais bem desenvolvida parte de estudo teórico da física.

O computador quântico, fazendo um paralelo ao da computação clássica, processa, escreve e armazena dados num mesmo “lugar”. Assim, não há problemas na comunicação no processamento, e o processo de tudo fica mais rápido.

As bases da computação quântica são várias, o experimento mental do gato de Schrödinger, teletransporte quântico, a consideração da existência de multiverso, etc. Ou seja, muito estudo para produzir o computador quântico, não é?

Achou interessante? Comente aí se você pretende usar um computador quântico algum dia!

Sobre o autor

HD Store

1 comentário

  • A computação quântica é a mas revolucionária tecnologia científica que a humanidade terá o privilégio de usufruir! Veio para ficar e será extremamente importante e necessária para a evolução da humanidade!. Emlu Farias.

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