Computação quântica

Os computadores quânticos são o futuro da computação e já são uma realidade nos dias de hoje, mesmo que sejam poucos, suas características mostram um grande potencial tecnológico e um salto no processamento de dados em relação aos computadores convencionais

Diferença entre o Computador quântico e o convencional

Os computadores que utilizamos no dia a dia se baseiam em um sistema binário, 0 ou 1, sim ou não, ligado ou desligado, sendo que esses sinais são enviados por uma corrente elétrica que ao passar pelos transistores emulam os bits 1 ou 0, os bits podem assumir somente os valores 0 ou 1. Já os computadores quânticos utilizam das características da física quântica para emular os bits, chamados de qubits (Quantum Bits), sua principal diferença se dá pelo fato de que os qubits, diferentemente dos bits, podem assumir os valores de 0 e 1 ao mesmo tempo, essa diferença, cresce imensamente a capacidade de processamento dos computadores quânticos em relação aos convencionais.

Uma vez que cada qubit equivale a 2 bits clássicos um computador quântico que opera com 64 bits equivale a um computador clássico equipado com 2⁶⁴ bits (cerca de 1,8.10¹⁹ bits).

Vantagens da Computação quântica

Por ter uma capacidade de processamento nunca vista antes, os computadores quânticos podem realizar operações que são de extrema importância para diversas áreas. Na microbiologia e pesquisa farmacêutica isso seria uma grande mão na roda já que muitos problemas que essas industrias enfrentam hoje em dia poderiam ser solucionadas com mais facilidade. Por exemplo, a simulação de grandes moléculas é um problema que até mesmo os supercomputadores da atualidade têm dificuldade ou não conseguem resolver, já um computador quântico teria mais facilidade por tem uma capacidade computacional maior e pelo fato das moléculas também seguirem os mesmos princípios da mecânica quântica. Outra área que receberia uma grande ajuda seria a de banco de dados já que os computadores quânticos possuírem um processamento melhor, buscas em banco de dados muito grandes seriam uma problema fácil, inclusive algoritmos de busca, para computadores quânticos já foram desenvolvidos muito tempo atrás, um deles é o de busca de banco de dados de Grover, desenvolvido pelo cientista informático Lov Grover.

Problemas dos computadores quânticos

Os maiores problemas relacionados aos computadores quânticos podem ser relacionados a estrutura em que ele é desenvolvido, dificilmente veremos gabinetes ou notebooks com um sistema quântico funcionando na atualidade, apenas em questões de anos, os algoritmos e programas que usamos no dia a dia também não possuem seus cálculos acelerados por computadores quânticos, apenas, como citado anteriormente, os sistemas quânticos como a simulação de grandes moléculas. Além disso o computador quântico da atualidade tem uma grande necessidade de manter o sistema em temperaturas muito baixas ou no zero absoluto.

(Computador quântico, fonte UOL)

Computadores quânticos e criptografia

Uma das questões mais polemicas relacionadas aos computadores quânticos é o fato da facilidade que essa tecnologia tem para quebrar chaves de acesso de criptografias complexas, o RSA, sistema de criptografia geralmente utilizado em bancos online, que se baseia na decomposição de um número grande em dois fatores, que nos dias atuais não é quebrada por computadores convencionais, teria um grande problema com os computadores quânticos, já que nos computadores quânticos diversas possibilidades podem ser testadas simultaneamente . No entanto ainda existem sistemas de criptografia que ainda são de extrema dificuldade para a resolução com os computadores quânticos, e no futuro sistemas de criptografia feitos para computadores quânticos já poderão existir.

Principais empresas nesse ramo da tecnologia

Entre as empresas que estão investindo nessa tecnologia podemos citar o Google, a Microsoft e a IBM. A IBM inclusive planeja ter um computador quântico com 1000 qubits até 2023

Referencias e videos interessantes

[1] https://www.youtube.com/watch?v=fLN1zQOPT2E&t=419s

[2] https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-computacao-quantica.htm#:~:text=Computa%C3%A7%C3%A3o%20qu%C3%A2ntica%20%C3%A9%20a%20ci%C3%AAncia,%C3%A1tomos%2C%20f%C3%B3tons%20ou%20part%C3%ADculas%20subat%C3%B4micas.

[3] https://www.youtube.com/watch?v=kq25_qI1_sI

[4] https://www.uol.com.br/tilt/reportagens-especiais/como-o-google-alcancou-a-supremacia-quantica/#page9

[5] https://exame.com/inovacao/computador-quantico-da-ibm-deve-ter-avanco-inedito-nos-proximos-3-anos/